茫茫大漠,駝鈴悠悠。當羅馬貴族摩挲著來自遙遠東方的絲綢,贊嘆神秘“賽里斯”時,真正的絲織巔峰之作、如煙云般織就的奇跡——素紗襌(dān)衣,正靜靜躺在西漢貴婦辛追夫人的漆奩深處,等待著兩千年后驚世的蘇醒。
1972年,湖南長沙馬王堆一號漢墓出土了兩件素紗襌衣,展開時薄如蟬翼,輕若晨霧,被譽為迄今世界上最輕薄的古代絲織衣物。
曲裾素紗襌衣 圖源:湖南博物院
直裾素紗襌衣 圖源:湖南博物院
它究竟有多輕?。恳灾瘪账丶喴R衣為例,衣長128厘米,袖展190厘米,整件衣裳卻僅重49克,不過一枚中等雞蛋的重量;折疊后能輕松塞進一個火柴盒;即便疊覆三層,底下的文字依然清晰可見。
素紗襌衣所體現(xiàn)的工藝成就,即便在今時今日,依然堪稱登峰造極,在那個沒有現(xiàn)代化工具的年代,這到底是如何做到的?
前世密碼
超細蠶絲:生物育種的智慧
素紗襌衣的單根蠶絲平均直徑約 10.5微米(1微米=0.001毫米),比頭發(fā)細5倍,900米長的蠶絲質(zhì)量只有1克。如此細的蠶絲甚至都不容易被肉眼看見,只能憑手摸才能感受其存在。
左圖為三眠蠶蠶絲,右圖為現(xiàn)代四眠蠶蠶絲 圖源:央視社教
超細蠶絲源自西漢選育的三眠蠶。這種蠶一生僅蛻皮三次,具有生長快、體型小等特點,所吐蠶絲也更細更勻,這為衣服的輕薄質(zhì)感打下了基礎。
精練脫膠:25%的"絲綢瘦身術"
絲綢從蠶繭繅(sāo)出后是“生絲”,表面包裹著一層又硬又黃的絲膠,需要將其去除,才能得到潔白柔軟的“熟絲”。絲膠與絲綢的核心成分絲素雖都屬蛋白質(zhì),結(jié)構(gòu)卻大不相同。絲膠結(jié)構(gòu)松散,易被堿性溶液破壞而溶解;絲素結(jié)構(gòu)致密,能夠抵抗侵蝕。古人采用溫和的草木灰堿性溶液反復煮練,去除了約占生絲總重25%的絲膠,實現(xiàn)近乎徹底的脫膠。
未脫膠的生絲 圖源:圖蟲創(chuàng)意
脫膠工藝像一場精準的“分子手術”,關鍵在于程度的把握:脫膠不足,絲綢會變僵硬;可要是過度,又會成“脆皮”。古人通過反復進行溫和煮練,恰到好處地剝離絲膠,完美保留絲素本身的強韌質(zhì)地與光澤。
極簡織造:疏而不散的經(jīng)緯藝術
素紗襌衣用最古老的平紋織法實現(xiàn)了“極度稀疏卻結(jié)構(gòu)完整”的織造奇跡。
圖源:央視科教頻道
仿制的素紗襌衣上的平紋結(jié)構(gòu) 圖源:湖南博物院B站官方號
它的經(jīng)緯密度低到極致,經(jīng)線每厘米最少58根,緯線每厘米最少40根,幾乎接近材料的力學極限。工匠們在漢代斜織機上,像調(diào)校琴弦般手工調(diào)整上萬根經(jīng)絲的張力,確保均勻如一。隨后織入一種預先加捻的彈性緯紗,這種緯紗在織入后因捻度釋放自動回縮,如同微小彈簧般緊緊鎖住經(jīng)緯節(jié)點,由此在極度稀疏的織物上形成穩(wěn)固的多孔結(jié)構(gòu)。
這種結(jié)構(gòu)使得素紗襌衣的孔隙率超50%,意味著整件衣服超過一半的體積是空氣,空氣幾乎可無阻礙地穿透衣物,使其具有超高的透氣性和朦朧的視覺效果。
今生科技
素紗襌衣的“超細蠶絲”是其時代背景下的“微米纖維”,與我們今天通過納米技術制造的“納米纖維”在理念上是一脈相承的,都是通過追求極致的纖度來創(chuàng)造革命性的材料性能。
科學家研制出超輕保溫隔熱材料氣凝膠,它由納米尺度的固體骨架構(gòu)成,孔隙率高達99.8%,密度遠低于空氣,是世界上最輕的固體材料。它仿佛一件“航天器版素紗襌衣”,守護著火星車在零下130攝氏度寒夜中安然入睡,包裹著火箭發(fā)動機抵御千度烈焰。
氣凝膠超輕性能展示 圖源:新華社
素紗襌衣的織物結(jié)構(gòu)可視為一種“多孔膜”,現(xiàn)代科學利用高分子合成技術制備出多種功能性超薄薄膜,可在納米至微米尺度精確控制孔隙結(jié)構(gòu),實現(xiàn)分離、過濾、透氣、防水等功能。
例如,納米纖維醫(yī)用敷料的孔隙率可達90% ,這種結(jié)構(gòu)既能保持濕潤環(huán)境促進愈合,又可高效引流滲出液,避免粘連傷口。戶外服裝的防水膜則利用了孔隙的精密設計,其孔徑遠小于液態(tài)水珠,能有效防雨;又遠大于水汽分子,允許汗汽排出。
素紗襌衣與現(xiàn)代科技之間雖非直接的技藝延續(xù),卻是一種跨越千年的設計哲學與材料智慧的共鳴。古人用天然生物材料與頂級織藝,實現(xiàn)“薄如空、輕若無”的境界;今人則以合成納米材料與先進制造,在多個領域復現(xiàn)這一理念。
兩千年過去,素紗襌衣所追求的目標——更細、更輕、更強,依然是驅(qū)動當今材料科技向前發(fā)展的核心方向,它如同一個輕盈的符號,連接著過去與未來,見證了人類探索材料極限的初心。
參考文獻
[1] 湖南省博物館,中國科學院考古研究所. 長沙馬王堆一號漢墓(上集)[M]. 北京:文物出版社,1973.
[2]上海市紡織科學研究院,上海市絲綢工業(yè)公司. 長沙馬王堆一號漢墓出土紡織品的研究[M]. 北京:文物出版社,1980.
[3]紀錄片《馬王堆》第一集
[4] Aegerter M. A., Leventis N., Koebel M. M. Aerogels Handbook[M]. New York: Springer, 2011.
[5] Zahedi, P., Rezaeian, I., Ranaei-Siadat, S. O., Jafari, S. H., & Supaphol, P. (2010). A review on wound dressings with an emphasis on electrospun nanofibrous polymeric bandages. Polymers for Advanced Technologies, 21(2), 77-95.
[6] Lomax, G. R. (1985). The design of waterproof, water vapour-permeable fabrics. Journal of Coated Fabrics, 15(1), 40-66.
來源:上??萍拣^
編輯:77
轉(zhuǎn)載內(nèi)容僅代表作者觀點
不代表中科院物理所立場
如需轉(zhuǎn)載請聯(lián)系原公眾號
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺“網(wǎng)易號”用戶上傳并發(fā)布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.