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比钢更强的自然蛛丝

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随着“蜘蛛侠”电影打破各种票房记录,人们也渴望研究出像蛛丝一样强大的材料。幸运的是研究人开发了一种使用环保制造工艺生产超强人造蜘蛛丝的技术。

化学家和材料科学研究人员几十年来一直对蜘蛛丝丝感兴趣。它真的是大自然的奇迹物质之一,蜘蛛丝的某些菌株具有比钢更大的拉伸强度。

由剑桥团队设计的纤维由称为水凝胶的汤质材料旋转,根据化学配方,其含量高达98%。其余2%由天然材料和二氧化硅和纤维素组成。
 

通过操纵特定的化学相互作用,科学家们可以将长的单纤维从水凝胶中拉出,并被紧密的分子结构称为葫芦素。这些单独的纤维比人的头发更薄,但是可以被编织成更细的纤维。

“单个超分子纤维的直径约为6微米。“人的头发直径约为80微米,蜘蛛丝大约在五微米左右,在制作编织材料时,组合了多根纤维线,比例在10到100之间。

这个新工艺可以用来制作传统的纺织品,而且所谓的“技术纺织品”比一般牛仔裤要坚固得多。例如,纤维可以编织成防弹的军服,帆船帆布或用于降落伞和热气球的轻质织物。

纤维也具有潜在的生物医学应用。

“由于纤维是由天然的,可生物降解的材料 - 二氧化硅和纤维素制成 - 它完全符合生物相容性,在能量吸收至关重要的生物医学应用中有许多开发机会,例如背部或脊柱损伤的装置,通过改变化学和引入少量其他材料。

“蜘蛛丝是我们的灵感,因为蜘蛛已经发展了数亿年,用低能量生产出优质纤维。蜘蛛侠的梦想离我们不在遥远。

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