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新材料防生化武器如第二肌膚

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新發明的智能聚合物納米管材料具有透氣性,但遇到有毒分子時會轉變為封閉狀態。

一項由美國軍方注資、美國勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室(LLNL)引領的研究組發明了一種透氣性好,防生化武器和化學毒劑的材料,在醫療和軍事領域都有重要用途。

面臨中共病毒的威脅和敘利亞生化武器危機,醫療人員和士兵的防護材料非常重要。

這些人員的安全很大程度上依賴於防護裝備。現在的防護服材料,很難兼顧透氣性和防毒兩方面特性。多數材料只能優先選擇了後者。可是人體的汗液無法有效蒸發,將導致人體過熱以至昏厥。

這份近期發表在《高級功能材料》(Advanced Functional Materials)期刊上的研究,在由直徑只有頭髮絲五千分之一的碳納米管材料上改進,有助於使用者在有害環境中工作更長時間。

碳納米管越細,透水汽的能力越強。這種性能是兼顧透氣性和防毒功能的關鍵所在。

可是,與生物分子不同的是,有毒化學成分的分子可能很小,仍然能夠透過納米管的細孔。

為了解決這個問題,研究人員在材料表面加了一層聚合物。這種聚合物在遇到有毒化學成分,比如沙林毒氣的時候,將從擴張狀態變換成密閉的狀態。

「這種動態反應層賦予了材料『智能』特性,只在需要的時候提供保護。」研究者之一麻省理工學院的斯瓦格(Timothy Swager)說。

研究測試展示,這種材料在開孔狀態下,透氣性達到軍方所要求的標準;在閉孔的狀態下,有害材料的滲透率減小了百倍。這展示了這種材料透氣性和智能保護功能的有效結合。

研究人員稱,下一步還可以定製材料防護不同的化學成分,以及增加材料的彈性,使材料更貼身,目標造出像人體第二層肌膚一樣的防護材料。◇

責任編輯: 夏雨荷   來源:大紀元 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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