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英国生产人造蛛丝 这技术又逆天了

作者:佚名 来源:法律法规网 2017-07-12 21:07:59

蛛丝,又细又有韧*,并且弹*又好,之前是没有任何东西可以替代的,现在,英国研究人员已经可以生产出人造蛛丝了,不得不说,这是一项逆天的黑科技发明。剑桥大学日前发布新闻公报说,与现有生产方法相比,这项新...

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法律法规网综合消息 蛛丝,又细又有韧*,并且弹*又好,之前是没有任何东西可以替代的,现在,英国研究人员已经可以生产出人造蛛丝了,不得不说,这是一项逆天的黑科技发明。

剑桥大学日前发布新闻公报说,与现有生产方法相比,这项新技术能耗低,不需要使用有毒溶剂,而且在室温下就能运作,可用于改进人造蛛丝及其他各种合成纤维的生产。相关论文发表在美国《国家科学院学报》上。

研究人员以一种凝胶为原料,利用纺丝方法从中拉出长丝,与蜘蛛吐丝类似。这种凝胶的成分98%是水,其余成分是经过特殊处理的二氧化硅纳米粒子和纤维素,由一种被称为瓜环的筒状分子“手铐”铐在一起。

在凝胶中富含水的环境下,不同分子间的相互作用使它们结合形成复杂的超分子结构,从而可以在室温下拉成直径仅几微米的长丝。约30秒后,丝线中的水分挥发,留下韧*和弹*都很高的纤维。

这种纤维的抗拉强度约为100兆帕到150兆帕,大约相当于天然蛛丝的十分之一,高于粘胶纤维和人造丝等部分合成纤维,以及人和动物毛发等天然纤维。此外,它还有非常高的阻尼,像蹦极绳一样可以吸收大量能量。这些属*使它可用于制造特殊纺织品、传感器等等。

蛛丝的特点

蜘蛛的种类很多,蛛网的网型区别很大。蛛丝的直径有明显差别。蛛网由三种蛛丝组成:框架丝,径向幅丝,螺旋形环向丝。前两种丝是蛛网的骨架丝,直径较粗,强度较高;螺旋丝直径较细,强度稍低,外包粘液,粘液含水量达80%,含有丰富的氨基酸。一般骨架丝的直径在1μm以上,环向丝直径约0.6μm。有时为增加强度,蜘蛛来回纺丝形成5~10根蛛丝一股。按文献提供的寻常庭院蛛丝实验结果:粗丝直径0.93~1.4μm,细丝直径0.56μm,断裂时伸长126~146%,拉伸强度为717.5~1490MN/m2, 最终弹*模量2175~3725MN/m2,断裂功93.3~298MJ/cm2。微镜显示:蛛丝中分子排列紧密有序呈晶体状,类似金属的晶体化组织,有些断面分子排列类似橡胶的分子组织结构,这些断面交替出现,这是蛛丝具有高强度和高弹*和高韧*的根本原因。蛛丝的韧*度很高,铅笔芯粗的蛛丝足以支撑一艘万吨级的远洋货轮,是钢的10倍。

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