一、为什么北极熊能适应北极寒冷的天气
北极熊的毛皮及皮下脂肪厚，能够抵御严寒。。
二、为什么北极熊拔了自己的毛会说自己冷
因为北极熊毛的保暖作用很强，北极熊“天然大衣”的微观结构和保温性能，发现每根北极熊毛长约15厘米，直径约200微米。它有一根中空而半透明的小管，小管周围则布满孔径15～20微米左右的小孔，也沿着同一方向伸展。这些小孔封装着空气，由于这些空气导热系数低，又相对静止，使得北极熊的毛几乎不与外界传递热量，可谓一个热绝缘体。如果用红外相机拍摄它们，是看不到“熊形”的。
多孔材料用于保温在生活中并不稀奇，生活中常见的泡沫塑料就是其中一种，所以运冷冻食品和街头卖冰棍的都拿它当容器。不过，想做出世界上独一无二的“山寨北极熊毛”穿在身上，除了微观结构要逼真外，对材质、强度、舒适度等方面也有很高的要求。
“冷冻纺丝”技术兼顾强度与保暖
柏浩课题组经过一年多的研发，已经找到一种方法，可以相对连续大规模地制造北极熊毛仿生纤维。这种方法被称为“冷冻纺丝”，它将两种技术结合在一起：定向冷冻和溶液纺丝。他们从蚕丝中提取丝素蛋白，溶解于水中，制成含水量达95%的纺丝溶液，再用泵控制的注射器将纺丝溶液慢慢推入冷冻装置――一个低温铜环。此时，溶液中的水受冷结成扁平冰晶，冰晶将蚕丝蛋白挤压到相邻的冰晶中间，再通过冷冻干燥的方法，令冰晶升华，从而留下众多片层孔，这么一来，蚕丝蛋白就被“塑形”成直径约200微米的单丝纤维，外形酷似北极熊的毛。
从电子显微镜看这根“仿制毛”的微观结构：纤维内部层层有序地（对齐）分布着许多狭长的小孔。孔隙率高达87%。通常来说，多孔材料的质地会比较脆，然而，柏浩团队这种制造方法使仿制毛的内腔孔洞相对整齐、连续排列，确保了纤维的结构完整性，防止它们变脆，赋予了材料一定的强度。
更可喜的是，“原版”北极熊毛的导热系数为0.027瓦/（米・摄氏度），而这种山寨版的导热系数只有0.019～0.022瓦/（米・摄氏度），保暖性能可谓“青出于蓝而胜于蓝”。
调整水状混合物的粘度和调节铜环的温度等不同条件之后，研究团队发现在零下100摄氏度下运行该过程，产生直径约30微米的孔，能使仿生纤维的强度和隔热性能达到完美平衡状态。法国陶瓷合成和功能化实验室的研究主任西尔凡・德维尔（ Sylvain Deville），也用这种“冰模法”制造过多孔纤维。但他坦言，柏浩团队对于纤维强度和保温性的兼顾确实做得更好。
未来“毛衣”或薄如蝉翼
为测试这种纤维的保温性，柏浩的学生崔滢穿针引线，将这种人造纤维织成一块布，其蚕丝蛋白含量相当于两颗蚕茧。随后，他们找来一只小白兔当模特，试穿这种材料。在零下10摄氏度到40摄氏度的环境温度中，研究人员用红外相机给小兔子拍照。无论背景温度是40摄氏度，15摄氏度还是零下10摄氏度，照片上，小兔子头部的轮廓都清晰可见，而穿着“毛衣”的身躯却看不见，完美实现“隐身”。原来，小兔子体表的温度被“毛衣”锁定，红外相机因捕捉不到向外散发的热量而无法成像。这种纤维织物能保持兔子的体温不变，还让它保持舒适。
据了解，这种人造纤维的优异保温性能其实依靠的是热传导、热对流和热辐射3种途径的共同作用：大量孔道使纤维内部能够容纳很多空气，而空气的导热系数非常小，大大降低了机体与外界的热传导;复杂的孔道结构使得空气流动受限，减少了热对流;多层孔壁结构还能反射外界的热辐射，避免外界热量进入，可实现“冬不冷、夏不热”的效果。
虽然它并非真正的隐形斗篷，但这种生产“红外隐形毛衣”的方法或许可以用于冬季装备的生产。如果可以大规模量产，那对于抗寒保暖而言无疑是革命性的。有了这样性能“逆天”的材料做衣服，未来的冬天，我们就可以告别厚重的大衣，披一件薄如蝉翼的“毛衣”便可出门，听着是不是就很激动？
被动隔热+主动生热
柏浩教授表示，在隔热保温功能上仿生北极熊毛只是研究的第一步。仿生的终极目的，并非机械地制造出和大自然一模一样的产品，而是在大自然的启发下，开发出更强大的材料，添加为人所需的功能。其课题组还在这种仿生北极熊毛中加入“碳纳米管”，制造出电加热织物。
在5伏的电压下，电加热织物的温度可以在一分钟内从24摄氏度升高至36摄氏度，使这种多功能可穿戴织物既可以实现被动隔热，也可以实现主动快速生热，可以做成用于户外的便携式电热毯。
未来，山寨北极熊毛也许还可用于生产军用服装。野外作战的士兵，穿上用这种“热隐身衣”，可成功躲过红外设备探测。
来源：环境与生活
三、北极熊是白色的吗？
北极熊是世界上最大的食肉动物，以海豹为主要猎捕对象。它们象流浪流汉那样在地球上的冰冻地带漫游，其领域从西伯利亚到阿拉斯加，横越加拿大进入北极地段，一直到格陵兰和挪威北部岛屿，是这块方圆1200多万公里土地上的主宰。有些爱斯摩基人还曾把这种巨大的肉食动物尊为具有智慧的“精灵”。
北极熊是白色的。稍有动物知识的人都会解释：“这不过是一种天然的保护色罢了。”然而，实际上的情况如何呢？美国的马尔利姆・亨利指出：“不是！” 。亨利指出，用来拍摄动物的红外照相机不适用于北极熊。这种动物不能被摄在红外胶卷上，因为它们的体温好象周围极地的冰雪一样冷冰冰的。至于在紫外照相中，白色的北极熊却显得比背景白雪的颜色要深得多。尽管白色的北极熊的毛皮反射光能力很强，可是，却不知道是什么缘故，它的白色竟然吸收了照在身上绝大部分的太阳紫外线。
亨利着手研究北极熊这一奇妙的现象。他通过扫描电子显微镜，分析北极熊的白毛，竟惊奇地发现，北极熊的毛不是白色的，而是一根根中空而透明的小管。人类肉眼所看到的“白色”，是因为毛的内表面粗糙不平，以致把光线折射得非常凌乱而形成的。
亨利认为，北极熊的毛都是一根根的小光导管，只有紫外线才能通过，这就是熊捕集温度的“工具”。这就给人类提出一个问题：人类是不是可以从北极熊的“白毛”悟出一些道理，造出同样的御寒衣物，或是更高级的太阳能收集器呢？看来，还待科学家们进一步努力了。
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