在极端环境个人防护与轻量化纺织品的赛道上，如何兼顾环保生物基、超强隔热与规模化生产一直是行业痛点。传统气凝胶虽好，却极度依赖高成本、高风险的超临界干燥技术，难以走出实验室。
近日，武汉理工大学等研究团队受天然羽绒双重孔隙结构启发，在知名期刊《Biomacromolecules》发表了题为 “Down-Feather-Inspired Cellulose/Chitin Coaxial Cryogel Fibers with Triple Barriers for Thermal Insulation Textiles”的论文。他们通过同轴湿法纺丝结合冷冻干燥，成功研发出纤维素/几丁质同轴冷冻气凝胶纤维（CCF），热导率仅为0.033 W/(m·K)，实现了轻量化与高效隔热的平衡。
而在这一“三重屏障”微观奥秘的揭秘过程中，泽攸科技ZEM系列台式扫描电镜发挥了至关重要的表征作用。
01 仿生结构设计：从羽绒到CCF纤维
研究团队巧妙利用外层纤维素与内层几丁质溶液在凝固浴中不同的固化速率，一步法构建了稳定的核壳分级同轴结构：
鞘层：再生纤维素微米级多孔外壳（提供强度）
界面：天然形成的微米级界面空气夹层（阻隔热传导）
芯层：几丁质纳米级孔隙网络（抑制气体对流与辐射）
CCF（同轴冷冻气凝胶纤维）及CCF织物的制备
02 ZEM系列电镜：看清“三重屏障”的火眼金睛
气凝胶纤维的核壳孔隙是否连续？界面空气层是否稳定形成？这些微观形貌的直接证据是验证理论的核心。
为了阐明纤维内部微观形貌与隔热机制的精细关联，研究人员利用泽攸科技ZEM系列台式扫描电子显微镜，在15千伏加速电压下对材料进行了高分辨率成像观测。
泽攸科技ZEM系列凭借其优异的成像清晰度与高信号采集带宽，确凿地证实了CCF纤维独特的三重隔热屏障存在：
清晰分辨出鞘层的微米级多孔结构；
捕捉到芯层几丁质的纳米级网状孔隙；
直观揭示了壳核之间的界面空隙特征。
冷冻气凝胶纤维微观结构
这种微观层面的“可视化”，为后续解释其如何通过缩短气体分子平均自由程、切断固体热桥来抑制热传递提供了最直接的实验支撑。
03 力学性能与宏观隔热验证
微观结构稳固，宏观表现同样惊艳。优化后的CCF单根纤维可悬吊500克重物，且能轻松打结不断裂，具备纺织编织所需的柔韧性。
冷冻气凝胶纤维及织物的力学性能
编织成织物后，在80°C高温与-20°C低温模拟测试中，CCF织物均表现出优于棉、聚酯、羊毛等传统织物的双向隔热能力。
CCF织物在高温/低温环境下的隔热性能
04 为何选择泽攸科技ZEM系列台式扫描电镜？
本次研究中，ZEM系列的出色表现再次印证了其作为国产高端台式电镜的实力：
快速高效：快速抽真空，高成像速度，可在视频模式下流畅实时显示样品细节，不放过任何微观动态；
操作友好：集成度高，对安装环境要求低（不挑楼层），仅需鼠标即可完成操作，非专业人士也能快速上手；
功能多样：可选配多种信号探测器（SE/BSE/EDS），适配新材料研发、失效分析等多种原位及离线实验需求。
泽攸科技ZEM系列扫描电镜
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