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        我國科學家研制出“增強版蠶絲”

        2022-12-05 01:25:19
        河南科技 2022年20期
        關鍵詞:蜘蛛絲帕斯卡蛛絲

        據(jù)英國《新科學家》周刊網(wǎng)站2022年10月6日報道,將蠶絲溶解,再放入糖以及鋅和鐵離子的溶液中重新制作,可以讓它變得比大多數(shù)蜘蛛絲更為堅韌。蜘蛛絲是自然界最堅固最結實的材料之一。

        報道說,制作人造蜘蛛絲有不同的方法,有些方法涉及溶解蠶絲,但是所合成的材料往往難以復制蜘蛛網(wǎng)蛛絲那種不同尋常的機械性能,也難以規(guī)?;a(chǎn)。與蜘蛛絲相比,蠶絲較為脆弱。現(xiàn)在,中國天津大學的林志及其同事找到了一種增強蠶絲性能的方法:先將它溶解在碳酸鈉或木瓜蛋白酶中,然后再放入糖、乙醇以及鋅和鐵離子的溶液中紡成絲。

        林志說:“我們的發(fā)現(xiàn)扭轉了認為蠶絲機械性能比不上蜘蛛絲的以往觀念。我們找到了一種生產(chǎn)可以贏利的高性能人造絲的大有前途的辦法?!?/p>

        重紡蠶絲的性能超過天然蠶絲,視其溶解方式不同而有所區(qū)別。研究人員發(fā)現(xiàn),在沒有拉伸的情況下,這些重紡蠶絲的平均受力(高達2吉帕斯卡)比天然蛛絲(0.9至1.4吉帕斯卡)高出70%。其楊氏彈性模量(拉伸模量)高于所有天然絲,說明它的堅硬性能超過彈性。

        林志說,其剛度和強度性能超過幾乎所有天然蛛絲,而且這是人造絲首次取得這種重要成果。英國牛津大學的弗里茨·沃爾拉特說,將這種人造絲的性能與普通天然蛛絲相比,忽略掉了一些天然異常的蛛絲,比如金絲蛛(絡新婦屬大木林蜘蛛)的蛛絲?!拔蚁氪蠹业墓沧R就是,大木林蜘蛛的拖絲(如果采集恰當,堪稱最佳蛛絲)比他們展示的人造絲更為堅固一些?!边@種蛛絲的抗拉強度高達2.9吉帕斯卡。

        沃爾拉特說,這種人造絲未顯示出天然絲兼具的異常性能,如拉伸性或晶體材料數(shù)量的可變性。

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