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噴涂碳材料的蜘蛛吐出超強(qiáng)絲

  • 發(fā)布時(shí)間:2015-05-12 02:31:50  來(lái)源:科技日?qǐng)?bào)  作者:佚名  責(zé)任編輯:羅伯特

  科技日?qǐng)?bào)北京5月11日電 (記者房琳琳)意大利研究人員日前發(fā)現(xiàn),給普通蜘蛛噴灑上碳納米材料,能生產(chǎn)出比已知最強(qiáng)蜘蛛絲還要強(qiáng)韌3.5倍的超強(qiáng)絲。

  特倫托大學(xué)的尼古拉·普格諾和他的團(tuán)隊(duì)搜集了15只蜘蛛,他們向其中5只噴淋一種石墨烯和水的混合液,另10只則用碳納米管和水的混合液噴淋,作為對(duì)比組來(lái)觀察兩種材料的效果。如果你擔(dān)心納米材料涂層會(huì)對(duì)蜘蛛的生命產(chǎn)生威脅,你是對(duì)的——其中4只蜘蛛馬上死掉了。存活的蜘蛛中,有幾只吐出的絲質(zhì)量較差,而另幾只在短暫的調(diào)整之后,吐出了含有噴淋材料的絲。這些注入了碳元素的蛛絲超級(jí)強(qiáng)韌,其中由一只噴淋碳納米管混合液的蜘蛛吐出的絲,要比當(dāng)前蛛絲韌性紀(jì)錄保持者——巨型河流球型蜘蛛吐的絲強(qiáng)韌3.5倍。

  理論上認(rèn)為,當(dāng)蜘蛛吐絲的時(shí)候,會(huì)從環(huán)境中尋找契合的材料(不管是吃掉的還是吸收的材料),人們能通過(guò)控制外部環(huán)境來(lái)控制蛛絲的質(zhì)地。研究人員并不知道石墨烯和碳納米管究竟是以哪種形式融入到蛛絲當(dāng)中,但含碳蛛絲確實(shí)是從蜘蛛肚子中產(chǎn)生的。有一種可能是碳直接包裹在了絲的外面,但普格諾認(rèn)為那不足以增強(qiáng)絲的強(qiáng)韌度。相反,他堅(jiān)信是蜘蛛掃蕩了環(huán)境中的材料并在吐絲結(jié)網(wǎng)過(guò)程中將其納入蛛絲。

  有限的經(jīng)驗(yàn)意味著,后續(xù)研究和復(fù)制活動(dòng)都要建立在能夠明確的相關(guān)機(jī)制基礎(chǔ)上??蒲腥藛T認(rèn)為,這種超強(qiáng)蛛絲只能小批量生產(chǎn),而且具體明確的用途還不得而知,但“這種方法可以擴(kuò)展到其它動(dòng)物和植物上,能夠引起一類新的仿生材料的終端應(yīng)用”。據(jù)《新科學(xué)家》報(bào)道,描述這一方法的文章近日已提交到生物學(xué)論文預(yù)印本網(wǎng)站arXiv上。

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