美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室（LLNL）、麻省理工学院等多家机构研究人员正在为军方开发一种新型制服，这种制服的布料用一种新型碳纳米管纤维制成，可防御化学和生物武器。

　　这种布料能从透气状态迅速转变到防护状态，它的膜上有许多微孔，由仅几纳米宽的垂直对称的碳纳米管（CNT）构成，高度透气，并用一种化学制剂反应功能层进行了改良。如果直接用化学战剂攻击膜表面，就会引发反应，关闭CNT微孔或让被污染的表面层脱落，使纤维转变为防护状态。

　　高透气性是防护服的关键，能让士兵在污染环境中执行任务时免于身体过热，浪费精力。目前的军用防护服是基于重量级的全屏障保护，或是渗透吸附保护，无法同时满足舒适和保护功能两方面要求。而且对环境危险是被动应对，而不是主动防御。新材料利用了碳纳米管独特的传导性，气体传导速度比其他同样大小的孔要高两个数量级。研究人员展示了一小块碳纳米管膜的样本，膜上的孔微小而密集，表现出极佳的透气性。

　　生物制剂如细菌或病毒，大小都在10纳米左右，而制服膜上的微孔仅几个纳米宽，能很容易地挡住它们。但化学制剂要小得多，要求膜上的微孔能做出反应封锁威胁。他们用化学威胁反应功能组对碳纳米管膜进行了改良。这种功能组就像门卫一样，能感知并阻止危险。随后还有二级反应，纤维和化学制剂反应后，会像鳞片那样一片片剥落下来。通过这些方式，该纤维能挡住化学制剂如芥子气、神经毒气、有毒物质如葡萄球菌肠毒素、生物孢子如炭疽等。

　　“这种制服就像一种智能第二皮肤，能对环境作出反应。”实验室负责国防降险署资助项目的首席研究员弗朗西斯科·弗纳斯洛说，“它的纤维无需外部控制系统就能对环境中的威胁作出反应，进行可逆转换。从高度透气变成防护状态后，能阻止化学药品的威胁并保持良好透气性。”

　　这种新制服有望在10年内野外应用。“开发能对化学威胁作出反应的碳纳米管膜，是利用新材料潜能，为国防部提供创新解决方案的好例子。”国防降险署动态多功能材料第二皮肤项目的科技主管崔西·哈里斯说，“这种未来制服能让我们的军队在被生化武器污染了的环境中安全操作更长时间，成功完成他们的任务。”

总编辑圈点

　　电影《石破天惊》除了让人们记住“一汤匙落地，四到八个街区无一幸免”的VX毒气，还有个喷射沙林毒气的玩偶，我们全副武装的凯奇在密闭舱拆卸它时，防护服也在腐蚀。沙林和VX一样属神经毒剂，人体暴露其中后，药物“解毒”就只是解除症状，很难甚至无法排清毒素。因而，现今对神经毒剂的防范仍主要依赖物理方式——面具和防护服。本文中科学家贡献的新材料，靠微孔的尺寸 “卡”住生物分子，用“关门”来阻挡更小的化学分子，必然提高了其在毒剂环境中的效果。

法国国家科学院研究称组合纳米机器可模拟人体肌肉运动（常丽君）

最近，法国国家科学院（CNRS）查尔斯·沙顿研究所的一个研究小组，把上千个纳米机器组装在一起，能像肌肉纤维那样产生协调的收缩舒张运动，延展距离约10微米。相关论文发表在《应用化学》网站上。

　　自然界创造的“纳米机器”是生物分子由极复杂的蛋白质组成，参与生物的基本生命功能，如运输离子、合成ATP（能量分子）、细胞分裂等。我们的肌肉运动也是由成千上万的这些蛋白质机器的协调运动来控制的，一个蛋白质机器的作用范围大约只有1纳米。然而，成千上万的这些微小作用结合起来，伸缩运动就被放大，能完美地协调各种运动行为。

　　过去几年来，合成化学家在人造纳米机器领域已经取得了令人目眩的进展，越来越多的研究开始转向它们的机械性质，但怎样才能让许多纳米机器在时间和空间上协调配合至今尚未解决。

　　现在，法国斯特拉斯堡大学教授尼古拉斯·朱塞波尼领导的研究小组首次成功合成了一种长长的聚合链，通过超分子键把成千上万的纳米机器结合在一起，每个纳米机器都能产生约1纳米的线性伸缩运动。在pH值影响下，它们的模拟运动能使整个聚合链产生10微米的收缩或舒张，因此各种运动就被相应地放大了1万倍，就像肌肉组织中那样。

　　巴黎狄德罗大学材料与复杂系统实验室用生物计量方法对这种纳米聚合链进行了精确测量。

　　研究人员指出，这一成果将为许多应用领域打开广阔的前景，如微型机器人、纳米信息存储、人工合成肌肉等，这些可组装的纳米机器还能用来设计拥有新奇机械性能的其他材料。