爱“呼吸”的皮肤，带给你别样的防护体验

材料牛注：对于人类的这幅皮囊，从古就有“手如柔荑，肤如凝脂”的赞誉，作为人体最大的器官，它的作用可不仅仅只是好看，还是我们的保护者呢。一群独辟蹊径的科学家们利用碳纳米管制造了第二层皮肤，它不仅透气舒适，还具有良好的保护作用。穿上它，say byebye to生物和化学威胁！

为了防止士兵高温中暑和疲劳，一件透气的衣服显得至关重要，但在某些情况下，我们需要对衣服进行一系列防护来抵挡生物以及化学物质的伤害。目前的防护设备难以提供实时有效的防护，但现在劳伦斯·利弗莫尔国家实验室（LLNL）的科学家们已经开发出一种可缩小应急时间的材料——碳纳米管，它既可以有效地阻止污染物，同时仍允许水蒸气逸出。

该材料是一种柔性的聚合物膜，膜内含有用来充当微孔的取向碳纳米管（CNTs）。该材料阻止生物制剂的主要原理很简单：这些碳纳米管直径小于5nm，比人类的头发小5000倍，最关键的是，它的直径还不到大多数细菌和病毒的一半，从而有效地防止了细菌的进入。但是，汗水却可以以水蒸气的形式轻易地从穿着者的皮肤经由这些微孔逸出。

“我们发现，尽管CNT的孔隙直径只有几纳米，但是聚合物膜的水汽输送率已经超过了如Goretex等已商业化的透气面料。”该论文的主要作者Ngoc Bui说道。

在过滤试验中，我们将该纳米管膜暴露在含有登革病毒的液体溶液中，虽然膜被液体润湿，但是成功地阻挡了病毒的扩散。

另外，化学制剂对材料提出了更大的挑战，它的颗粒更小，所以小直径的碳纳米管无法进行阻挡。因此研究团队试图修改材料的表面，用原子团检测化学制剂的威胁，并通过关闭毛孔作出响应。另一种可能性是当与化学物质接触时，材料像我们的皮肤一样，通过表面剥离来进行防护。

“这种材料会像智能的第二层皮肤一样对环境做出响应，通过这种方式，该织物能阻止化学剂如硫芥（起泡剂），GD和VX神经性毒素，以及如葡萄球菌肠毒素等的病原体和如炭疽等的生物孢子。” 这项研究的另一位作者Kuang Jen Wu说道。

该研究团队目前正在努力缩短透气性和保护状态之间材料的过渡时间，该项样品水平测试定于2018年初，而这种材料制成的制服将在十年内面世！该项研究成果已在期刊Advanced Materials上发表。

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

文献链接：Carbon Nanotubes: Ultrabreathable and Protective Membranes with Sub-5 nm Carbon Nanotube Pores

本文由编辑部丁菲菲提供素材，应豆编译，刘宇龙审核，点我加入材料人编辑部。