據(jù)英國(guó)《新科學(xué)家》周刊網(wǎng)站2022年10月6日?qǐng)?bào)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(jiān)韌。蜘蛛絲是自然界最堅(jiān)固最結(jié)實(shí)的材料之一。
報(bào)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(fù)制蜘蛛網(wǎng)蛛絲那種不同尋常的機(jī)械性能,也難以規(guī)?;a(chǎn)。與蜘蛛絲相比,蠶絲較為脆弱?,F(xiàn)在,中國(guó)天津大學(xué)的林志及其同事找到了一種增強(qiáng)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(zhuǎn)了認(rèn)為蠶絲機(jī)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(dá)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(jiān)硬性能超過彈性。
林志說,其剛度和強(qiáng)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(guó)牛津大學(xué)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(luò)新婦屬大木林蜘蛛)的蛛絲?!拔蚁氪蠹业墓沧R(shí)就是,大木林蜘蛛的拖絲(如果采集恰當(dāng),堪稱最佳蛛絲)比他們展示的人造絲更為堅(jiān)固一些。”這種蛛絲的抗拉強(qiáng)度高達(dá)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。