身边的科学
在流感多发季节,许多人会忙于接种疫苗或服用维生素增强免疫力。如果有一件“神奇外套”能够“抓住”并隔绝空气中的流感病毒,让你不再担心感冒,那该多好!在空气污浊的环境中,若有一款T恤衫能过滤有毒烟雾,让你呼吸清洁空气,甚至还能免洗免熨,更是一大福音。
据美国《大众科学》杂志早年报道,这种“神奇衣服”并非天方夜谭。2007年,在美国康奈尔大学的一场时装展上,研究人员展示了这种具金属色泽的外套和裙子。

图为模特们在展示“神奇外套”。
首次使用纳米粒子布料
这种布料吸引了成衣制造商、科研人员甚至军方实验室的注意。它并非设计前卫,而是凭借防菌本领脱颖而出。布料由普通棉料制成,但其中添加了纳米微粒,能够侦测并“抓住”漂浮在空气中的病毒和病菌。兜帽、衣袖和口袋里还添加了独特的钯微粒,功能类似微型排气净化器,可分解有害空气污染物。
由康奈尔大学设计师奥莉维亚·翁设计的“神奇外套”首次采用真正的纳米粒子布料。这种织物包含众多直径不超过100纳米的微粒(1纳米为十亿分之一米),微粒直径仅为布料厚度的千分之一。为开发这种布料,奥莉维亚向康奈尔大学纤维科学化学工程专家胡安·伊内斯特罗萨求助。伊内斯特罗萨通过静电作用将金属离子镶入棉料。他指出,利用金属微粒可设计个人空气净化系统,例如银具有天然抗菌功能,比头发直径还小的纳米银粒子可附着在服饰上,消灭病毒或细菌。
由于纳米微粒极小,使用者无需担心衣料舒适感。此外,纳米微粒能防止大颗微粒粘附在衣物表面,因此这种“神奇外套”无须频繁清洗。
学术背景更新:自2007年首次亮相以来,纳米粒子织物领域已取得长足进展。现代研究表明,金属纳米粒子(如银、铜、锌)通过释放离子破坏病毒包膜或细菌细胞壁,从而发挥抗微生物作用。例如,2020年COVID-19大流行期间,多家机构研发出掺入纳米铜或纳米银的口罩和防护服,显著降低了病毒传播风险。康奈尔大学的早期工作为这一领域奠定了材料学基础。目前,科学家正致力于提高纳米粒子的耐久性和安全性,以推动其在可穿戴健康设备中的实际应用。