來源:高分子科技
受北極熊、荷葉以及壁虎啟發,美國密歇根大學(UM)和威斯康辛大學(UW)的研究人員發現了一種新方法,可以使陣列的納米纖維變成特殊的“分子毯”。這種纖維層可兼具防水、絕緣和發光等多種特性。UM化學工程教授、論文作者喬爾格拉汗(Joerg Lahann)說:“這個發現非常不可思議。”
由液晶模板化的香蕉狀納米纖維的電子顯微鏡照片。
北極熊的毛發具有奇特的保溫功能——既可以使光很容易地進入,又能保證熱量不會輕易散失。荷葉的表面有陣列的微觀蠟質小管,它們對水不具有親和力。壁虎腳上的納米級茸毛使其能通過原子吸引力牢牢吸附住爬行表面。研究人員希望模仿這些“超能力”,并將其整合到陣列納米纖維中。拉汗說:“這意味著我們需要找到一種截然不同的方法來制造納米纖維。”拉汗等發現,較之于含垂直納米纖維的表面,含有彎曲納米纖維的表面之間的貼合更緊密——順時針和逆時針纏繞的納米纖維可以產生維克羅魔術貼一樣的效果。
他們還試驗了光學性能,制造出一種發光的材料。研究小組認為,有可能制造出一種像北極熊皮毛一樣的結構,其中的單個纖維結構可以引導光線。但是分子地毯并不是初的計劃。Abbott教授說:“這一發現強化了我的觀點,即科學和工程領域的進步發生在事情沒有按計劃進行的時候。”他說:“你只要保持警覺,把失敗的實驗視為機遇就行了。
他們利用液晶作為模板劑,引導納米纖維的“生長”,使其具有特殊的香蕉狀形態。Lahann教授評價說:“我們采用了多種方法控制納米纖維的結構,并且這種調控是三維式的。”這項研究結果發表在《科學》雜志上。