北极熊的漏斗式毛皮是新型超保暖纺织品的关键

通常，在寻找人类问题的答案时，科学家会求助于已经进化出自己解决方案的动物。因此，当需要开发一种吸热织物时，一组研究人员将目光投向了北极熊，北极熊的外层使它们能够承受低至-50°F(-46°C)的温度。他们发现，这个秘密与北极熊独特的皮毛和它下面的黑色皮肤之间的关系有关。

动物不断激励人类尝试模仿它们的某些品质，因为科学家们试图通过称为仿生学的科学分支开发新产品和新技术。在纺织品开发领域尤其如此，我们已经看到了受鱿鱼启发的吸热材料，这是一种可能受软体动物启发的凯夫拉尔替代品;基于骆驼毛皮的冷却材料;以及更多。

虽然北极熊一直是寻找制造超保暖面料方法的合乎逻辑的地方，但马萨诸塞大学阿默斯特分校的研究人员表示，他们是80年来第一个创造出完全模仿野兽在北极生存方式的人造材料的人温度。

作为导致材料制造的研究的一部分，研究小组发现北极熊具有从阳光中获取和保留热量的双重方法。构成它们外套的毛发(可能看起来是白色的，但实际上是半透明的)充当一种光纤传输系统，将热量输送到下面的皮肤。因为北极熊的皮肤是黑色的，所以很容易吸收热量。一旦皮肤变暖，熊的皮毛就会充当绝缘层，将热量保持在身体上。

之前的两项研究表明，北极熊的皮毛特别擅长保温，原因有二。首先，构成它的单根毛发是中空的，因此不是良好的热导体，其次，这些毛发善于反向散射热能，而不是让它反弹到周围的大气中。

对于受北极熊启发的新型面料，研究人员创建了一个由尼龙组成的底层，该尼龙涂有一种称为PEDOT的深色聚合物。这种涂层以其保温能力而闻名，已被用于智能砖、更好的电池、改进的大脑监测电极和净水气凝胶，仅举几例。

在PEDOT层的顶部，科学家们添加了透明的聚丙烯线，可以将可见光向下吸收以加热它。测试表明，智能纺织品公司Soliyarn已经在开发用于商业用途的新材料，它比棉花更轻且保温性能更好。事实上，用这种新材料制成的夹克比棉质夹克轻30%，并且可以让穿着者在低10°C(18°F)的温度下保持舒适，前提是它在周围环境中足够明亮。

有趣的是，研究人员表示，他们相信这种材料可以有效地通过任何强光来源为佩戴者保暖——而不仅仅是阳光。开发能够以这种方式工作的衣服可以改变人们在气温变冷时在室内取暖所必须使用的能量。

“空间加热消耗了大量的能源，这些能源主要来自化石燃料，”该研究的第一作者韦斯利维奥拉说。“虽然我们的纺织品在阳光明媚的日子里作为外衣真的很闪亮，但光热捕集结构的工作效率足以想象使用现有的室内照明直接加热身体。通过将能源集中在身体周围的‘个人气候’上，这种方法可以比现状更可持续。”