愛“呼吸”的皮膚，帶給你別樣的防護體驗

材料牛注：對于人類的這幅皮囊，從古就有“手如柔荑，膚如凝脂”的贊譽，作為人體最大的器官，它的作用可不僅僅只是好看，還是我們的保護者呢。一群獨辟蹊徑的科學家們利用碳納米管制造了第二層皮膚，它不僅透氣舒適，還具有良好的保護作用。穿上它，say?byebye to生物和化學威脅！

為了防止士兵高溫中暑和疲勞，一件透氣的衣服顯得至關重要，但在某些情況下，我們需要對衣服進行一系列防護來抵擋生物以及化學物質的傷害。目前的防護設備難以提供實時有效的防護，但現在勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室（LLNL）的科學家們已經開發出一種可縮小應急時間的材料——碳納米管，它既可以有效地阻止污染物，同時仍允許水蒸氣逸出。

該材料是一種柔性的聚合物膜，膜內含有用來充當微孔的取向碳納米管（CNTs）。該材料阻止生物制劑的主要原理很簡單：這些碳納米管直徑小于5nm，比人類的頭發小5000倍，最關鍵的是，它的直徑還不到大多數細菌和病毒的一半，從而有效地防止了細菌的進入。但是，汗水卻可以以水蒸氣的形式輕易地從穿著者的皮膚經由這些微孔逸出。

“我們發現，盡管CNT的孔隙直徑只有幾納米，但是聚合物膜的水汽輸送率已經超過了如Goretex等已商業化的透氣面料。”該論文的主要作者Ngoc Bui說道。

在過濾試驗中，我們將該納米管膜暴露在含有登革病毒的液體溶液中，雖然膜被液體潤濕，但是成功地阻擋了病毒的擴散。

另外，化學制劑對材料提出了更大的挑戰，它的顆粒更小，所以小直徑的碳納米管無法進行阻擋。因此研究團隊試圖修改材料的表面，用原子團檢測化學制劑的威脅，并通過關閉毛孔作出響應。另一種可能性是當與化學物質接觸時，材料像我們的皮膚一樣，通過表面剝離來進行防護。

“這種材料會像智能的第二層皮膚一樣對環境做出響應，通過這種方式，該織物能阻止化學劑如硫芥（起泡劑），GD和VX神經性毒素，以及如葡萄球菌腸毒素等的病原體和如炭疽等的生物孢子。” 這項研究的另一位作者Kuang Jen Wu說道。

該研究團隊目前正在努力縮短透氣性和保護狀態之間材料的過渡時間，該項樣品水平測試定于2018年初，而這種材料制成的制服將在十年內面世！該項研究成果已在期刊Advanced Materials上發表。

原文鏈接：Second skin blocks biological agents, but still gives soldiers room to breathe。

文獻鏈接：Carbon Nanotubes: Ultrabreathable and Protective Membranes with Sub-5 nm Carbon Nanotube Pores

本文由編輯部丁菲菲提供素材，應豆編譯，劉宇龍審核，點我加入材料人編輯部。