受北極熊、荷葉以及壁虎啟發(fā)，美國密歇根大學（UM）和威斯康辛大學（UW）的研究人員發(fā)現(xiàn)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(fā)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(fā)現(xiàn)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(fā)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(zhì)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(fā)現(xiàn)，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(chǎn)生維克羅魔術(shù)貼一樣的效果。
他們還試驗了光學性能，制造出一種發(fā)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(jié)構(gòu)，其中的單個纖維結(jié)構(gòu)可以引導光線。但是分子地毯并不是最初的計劃。
Abbott教授說:“這一發(fā)現(xiàn)強化了我的觀點，即科學和工程領(lǐng)域最好的進步發(fā)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(tài)。Lahann教授評價說：“我們采用了多種方法控制納米纖維的結(jié)構(gòu)，并且這種調(diào)控是三維式的。”
這項研究結(jié)果發(fā)表在《科學》雜志上。
