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世界报道:人工蚕丝比蜘蛛丝更坚韧

浏览:出处:中国科学报2022-10-17 22:58

原标题:人工蚕丝比蜘蛛丝更坚韧,本文由中国科学报发布,现在由科技之家小编2022年10月17日转载分享。

图片来源:ReflexperienceShutterstock

我们用的丝大部分来自蚕。

本报讯 蜘蛛丝是自然界中最坚韧的材料之一。近日,天津大学教授林志团队提出了一种简单策略,使蚕丝的强度比天然蜘蛛丝更坚韧。相关论文发表于《物质》。

研究人员首先将蚕丝溶解在碳酸钠或木瓜蛋白酶(木瓜中的一种酶)中,然后在糖、乙醇、锌和铁离子的溶液中再生蚕丝。

“我们的发现推翻了先前的看法,即蚕丝在机械性能上无法与蜘蛛丝竞争。这为生产高性能人造丝开辟了一条希望之路。”林志说。

测试结果显示,这种人造丝的拉伸强度达到约2.0GPa,比蜘蛛丝的平均韧性(0.9~1.4 GPa)高70%以上。它的杨氏模量(衡量拉伸难易程度的指标)比任何天然丝都高,意味着它是硬的,而不是有弹性的。

林志表示,这些硬度和强度的特性几乎比任何天然蜘蛛丝都好,是第一个达到这一里程碑的人造丝。

不过,英国牛津大学的Fritz Vollrath说,人造丝没有表现出天然丝一样非同寻常的特性,例如延展性或晶体材料的可变量(称为结晶度)。

“蜘蛛可以将蛛丝纺成它喜欢的结晶度,或者其需要的结晶度,以达到特定目的,这改变了机械性能。”Vollrath说,“林志团队取得的成果非常好、非常有趣,毫无疑问,这种方法肯定会有更多的收获。但说‘现在我们制造了一种比蜘蛛丝更好的丝’为时尚早。”(李木子)

相关论文信息:http://doi.org/10.1016/j.matt.2022.08.028

本文介绍至此已结束,感谢中国科学报分享,关键字:论文

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