美开发出防御生化武器的纳米布料 据物理学家组织网10月18(北京时间)日报道，美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室(LLNL)、麻省理工学院等多家机构研究人员正在为*开发一种新型制服，这种制服的布料用一种新型碳纳米管纤维制成，可防御化学和生物武器。 这种布料能从透气状态迅速转变到防护状态，它的膜上有许多微孔，由仅几纳米宽的垂直对称的碳纳米管(CNT)构成，高度透气，并用一种化学制剂反应功能层进行了改良。如果直接用化学战剂攻击膜表面，就会引发反应，关闭CNT微孔或让被污染的表面层脱落，使纤维转变为防护状态。 高透气性是防护服的关键，能让士兵在污染环境中执行任务时免于身体过热，浪费精力。目前的军用防护服是基于重量级的全屏障保护，或是渗透吸附保护，无法同时满足舒适和保护功能两方面要求。而且对环境危险是被动应对，而不是主动防御。新材料利用了碳纳米管*的传导性，气体传导速度比其他同样大小的孔要高两个数量级。研究人员展示了一小块碳纳米管膜的样本，膜上的孔微小而密集，表现出的透气性。 生物制剂如细菌或病毒，大小都在10纳米左右，而制服膜上的微孔仅几个纳米宽，能很容易地挡住它们。但化学制剂要小得多，要求膜上的微孔能做出反应封锁威胁。他们用化学威胁反应功能组对碳纳米管膜进行了改良。这种功能组就像门卫一样，能感知并阻止危险。随后还有二级反应，纤维和化学制剂反应后，会像鳞片那样一片片剥落下来。通过这些方式，该纤维能挡住化学制剂如芥子气、神经毒气、有毒物质如葡萄球菌肠毒素、生物孢子如炭疽等。 “这种制服就像一种智能第二皮肤，能对环境作出反应。”实验室负责国防降险署资助项目的研究员弗朗西斯科·弗纳斯洛说，“它的纤维无需外部控制系统就能对环境中的威胁作出反应，进行可逆转换。从高度透气变成防护状态后，能阻止化学药品的威胁并保持良好透气性。” 这种新制服有望在10年内野外应用。“开发能对化学威胁作出反应的碳纳米管膜，是利用新材料潜能，为国防部提供创新解决方案的好例子。”国防降险署动态多功能材料第二皮肤项目的科技主管崔西·哈里斯说，“这种未来制服能让我们的*在被生化武器污染了的环境中安全操作更长时间，成功完成他们的任务。” |
