仿蛛丝微纤维：“凭空取水”能力超强(2)

毛细作用是指液体表面对固体表面的吸引力。液体表面类似张紧的橡皮膜，若液面是弯曲的，它就有变平的趋势。“浸润液体在毛细管中的液面是凹形的，它对下面的液体施加拉力，使液体沿着管壁上升，当向上的拉力跟管内液柱所受的重力相等时，管内的液体停止上升，达到平衡。”孟涛举例说，在自然界和日常生活中有许多毛细现象的例子，如植物茎内的导管就是植物体内极细的毛细管，它能把土壤里的水分吸上来。另外，砖块吸水、毛巾吸汗、粉笔吸墨水都是常见的毛细现象，这些物体中有许多细小的孔道，都起着毛细管的作用。

因此，借助毛细作用力，能增加仿蛛丝中空微纤维悬挂液滴的能力，悬挂的液滴体积越大，单位时间内从空气中捕获的水分就越多，从而提升了微纤维从空气中采集水分的效率。

用途广泛的仿蛛丝微纤维

如今，人们可以利用仿蛛丝中空微纤维良好的机械性能，进行长期、大规模集水。人类可以制备大量的微纤维并编织成蜘蛛网状结构，在潮湿的清晨以及傍晚在空气中收集大气中的水分。孟涛介绍：“这样的方法也适用于干旱的沙漠、缺水的海岛等极端环境，满足人们对淡水短缺的需求。”

孟涛表示，为促进纺锤节微纤维在集水领域的应用与创新，团队后续将系统深入地研究集水过程中液滴与纤维相互作用的界面机理及规模化生产仿蛛丝中空微纤维的技术等。“此外，纤维的集水性能实验是在一定湿度的雾气下进行的，未来研究中应考虑纺锤节微纤维如何在湿度极低的环境下实现水的收集，以及其他外部条件如风速、温度、雾流量等对集水性能的影响。”

据悉，该微纤维不仅可用于集水，还可应用于医药、化妆品、环保、军工等领域。比如，仿蛛丝中空微纤维可作为伤口敷料应用于医药领域。该材料为生物相容性材料，覆盖在伤口表面能够有效吸收多余的伤口渗出液，并可以形成凝胶保护创面。此外，由于在纤维的制备过程中引入了双水相，纤维具有封装酶、蛋白质的特性，因此该纤维可以负载生长因子、抗炎和促凝血类的药物作为伤口敷料，达到加速伤口的创面愈合的效果。

(责编：罗知之、陈键)