新型纳米纤维将能防水、绝缘甚至发光

来源：高分子科技

受北极熊、荷叶以及壁虎启发，美国密歇根大学（UM）和威斯康辛大学（UW）的研究人员发现了一种新方法，可以使阵列的纳米纤维变成特殊的“分子毯”。这种纤维层可兼具防水、绝缘和发光等多种特性。UM化学工程教授、论文作者乔尔格拉汗（Joerg Lahann）说：“这个发现非常不可思议。”

由液晶模板化的香蕉状纳米纤维的电子显微镜照片。

　　北极熊的毛发具有奇特的保温功能——既可以使光很容易地进入，又能保证热量不会轻易散失。荷叶的表面有阵列的微观蜡质小管，它们对水不具有亲和力。壁虎脚上的纳米级茸毛使其能通过原子吸引力牢牢吸附住爬行表面。研究人员希望模仿这些“超能力”，并将其整合到阵列纳米纤维中。拉汗说：“这意味着我们需要找到一种截然不同的方法来制造纳米纤维。”拉汗等发现，较之于含垂直纳米纤维的表面，含有弯曲纳米纤维的表面之间的贴合更紧密——顺时针和逆时针缠绕的纳米纤维可以产生维克罗魔术贴一样的效果。

　　他们还试验了光学性能，制造出一种发光的材料。研究小组认为，有可能制造出一种像北极熊皮毛一样的结构，其中的单个纤维结构可以引导光线。但是分子地毯并不是初的计划。Abbott教授说:“这一发现强化了我的观点，即科学和工程领域的进步发生在事情没有按计划进行的时候。”他说：“你只要保持警觉，把失败的实验视为机遇就行了。

　　他们利用液晶作为模板剂，引导纳米纤维的“生长”，使其具有特殊的香蕉状形态。Lahann教授评价说：“我们采用了多种方法控制纳米纤维的结构，并且这种调控是三维式的。”这项研究结果发表在《科学》杂志上。