在套衫中的测试表明：仿北极熊皮毛纤维具有卓越的隔热性能

受北极熊皮毛结构的启发，研究人员推出了一种具有卓越保暖性能和力学属性的可编织气凝胶纤维。这些纤维可被水洗、染色且持久耐用，非常适用于高级的纺织用品。这一特性令研究人员能够在针织套衫中测试它们；测试显示，它们具有非凡的隔热能力等特征。 气凝胶是一种理想的隔热材料。它们展现了高孔隙率和极低的导热率。然而，由于气凝胶的脆性和加工性能差，它们在纺织品隔热纤维中的应用受到限制。气凝胶不仅缺乏将其编织或针织成实用纺织品所需的强度和拉伸性，而且现有的气凝胶纤维还无法用机器水洗；它们在潮湿的环境中会很快失去隔热能力。许多生活在酷寒环境中的动物已演化出了可保持温暖及干燥的特殊皮毛。例如，北极熊的毛发是由封闭在致密壳结构内的多孔芯物质组成的。因此，这些皮毛在提供出色隔热性能的同时还能维持强度和柔韧性。Mingrui Wu 和同事用冷冻纺丝法制造出一种强固的仿北极熊毛发芯-壳结构的具有片状孔隙的气凝胶聚合纤维。他们接着用一层可拉伸的纤薄橡胶将其封装。由此产生的封装气凝胶纤维 (EAF) 在具有出色的隔热性能的同时，其力学性能也很强固，因而适合进行针织或编织。尽管该纤维内部的孔隙率很高（超过 90%），但 Wu 等人的研究表明，该纤维的可拉伸应力高达 1000% —— 与传统气凝胶纤维的只有约 2% 可拉伸应力相比，这是一个显著的改进。即使在 100% 应力下进行 1 万次周期性重复拉伸后，该纤维仍能保持影响可被忽略的隔热性能。此外，文章的作者证明，EAF 可被水洗及染色。作为概念验证，Wu 等人用这些纤维编织了一件薄套衫，尽管其厚度仅约为羽绒服的五分之一，但它却能提供相似的隔热性能。Zhizhi Sheng 和 Xuetong Zhang 在一篇相关的《视角》中更为详细地讨论了这项研究。