中國科技大學(USTC)的研究人員複製了個體北極熊結構，創造了一種強大、輕便的絕緣體。北極熊依靠它們的脂肪、皮膚和皮毛來抵禦北極刺骨的寒冷。對它們來說，保溫層的質量關係到它們的生死存亡，所以北極熊真的很擅長保溫層。來自中國科技大學的材料科學家複製了北極熊毛髮的結構，創造了一種用於建築和航天工業的絕緣材料。
北極熊的毛髮經過進化優化，有助於防止在寒冷和潮溼的環境中散熱，這使得它成為合成隔熱材料的絕佳模型，該研究的共同高級作者、北京科技大學化學教授Shu-Hong Yu說。「通過用碳管制作氣凝膠管，我們可以設計出一種類似的彈性輕質材料，在其使用壽命內不會顯著降低熱量。」
與大多數哺乳動物的毛髮不同，北極熊的毛髮是中空的。在顯微鏡下看，它們看起來像長管子。除了賦予北極熊獨特的顏色，這些毛髮還非常、非常善於保溫、防水，而且還具有彈性和彎曲性。研究小組說，這些特性在隔熱材料中是非常理想的。
中國科技大學副教授JianWei Liu表示：「中空的中心限制了熱量的流動，同時也使得每根頭髮都很輕，這是材料科學領域最突出的優勢之一。」
該團隊由中國科技大學機械工程教授Yong Ni帶領，他們製造了數百萬個中空的碳納米管，每一個都相當於一根北極熊毛。然後他們把所有的東西都捆成一個氣凝膠塊。
研究小組說，與其他氣凝膠或絕緣體相比，他們的設計更輕，更能抑制熱量的流動(也就是說，它是更好的隔熱材料)。這種材料也非常防水，這是在潮溼環境中保持其性能的關鍵。最後，它還極具彈性，甚至比北極熊的毛髮本身更有彈性，研究小組解釋說，這使得它更具機械彈性和通用性。
到目前為止，研究小組一次只能生產幾釐米長的氣凝膠。他們的下一個挑戰是擴大生產工藝，一次生產一米長的絕緣體，這將使其在工業應用中可行。
Yu說：「雖然我們的碳管材料目前還不容易大規模生產，但我們希望在努力實現極端航空應用的過程中克服這些尺寸限制。」
論文《仿生碳管氣凝膠使超彈性和隔熱成為可能》已發表在《化學》雜誌上。