蜘蛛絲是具有極好的強(qiáng)度與彈性的材料之一。不幸的是,飼養(yǎng)蜘蛛來獲得蜘蛛絲是非常不切實(shí)際的。雖然一些研究人員正在研究合成蜘蛛絲,但麻省理工學(xué)院和塔夫茨大學(xué)的科學(xué)家采取了另一種方法——他們?cè)O(shè)計(jì)了一種使用蠶絲制造幾乎具有和蜘蛛絲一樣強(qiáng)度的纖維的方法。
該過程涉及化學(xué)溶解蠶繭,但僅限于某一點(diǎn)。它們的分子結(jié)構(gòu)保持不變,導(dǎo)致絲纖維分解成微絲狀結(jié)構(gòu),稱為微原纖維。麻省理工學(xué)院的Markus Buehler教授把這個(gè)過程比作拆除一棟磚房,但是把每個(gè)磚都留下來。
隨后將溶液通過小開口擠出,使這些微纖維重新組裝成單根纖維。研究人員將這種纖維被稱為再生絲纖維(RSF),所得到的材料據(jù)報(bào)道強(qiáng)度是普通蠶絲的兩倍。
除了采用傳統(tǒng)纖維的形式來織造紡織品外,還可以將RSF形成網(wǎng)狀,管狀,卷狀和片狀等結(jié)構(gòu)。由于蠶絲具有天然的生物相容性,所以材料的可能應(yīng)用可以包括醫(yī)用縫合線或用于新組織生長(zhǎng)的腳手架。
另外,RSF可以通過涂覆一層碳納米管而制成導(dǎo)電的材料。在這種情況下,可以想象到應(yīng)用到智能織物中,例如防褥瘡床單,當(dāng)病人躺在一個(gè)位置太長(zhǎng)時(shí),可以警告醫(yī)護(hù)人員。
本周研究人員在《自然-通訊》(Nature Communications)雜志上發(fā)表了研究論文。
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- 深圳大學(xué)黃思雅課題組 AFM:受蜘蛛絲啟發(fā)的具有應(yīng)變強(qiáng)化、高阻尼和超收縮性能的非均相超分子網(wǎng)絡(luò) 2023-08-23
- 南開大學(xué)劉遵峰教授/東華大學(xué)朱美芳院士/中國(guó)藥大周湘副教授《Adv. Mater.》:受神經(jīng)元啟發(fā)的粘附性人造蛛絲 2023-06-21
- 南開大學(xué)劉遵峰教授/東華大學(xué)朱美芳院士/中國(guó)藥大周湘副教授《Adv. Mater.》:高強(qiáng)、高韌人造蜘蛛絲 2023-06-20
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