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《蜘蛛用的是纳米碳纺丝》

  • 来源专题：纳米科技
  • 编译者： 郭文姣
  • 发布时间：2017-08-17

  • 蜘蛛丝已经因抵抗紧张而闻名。现在，意大利和英国的研究人员已经找到了一种方法，利用各种不同的蜘蛛种和碳纳米管或石墨烯来使材料更加坚固。由意大利特伦托大学的尼古拉·普格诺领导的研究小组成功地让他们的蜘蛛生产出了三倍于普通材料韧性的蛛丝和10倍的韧性。这一发现可能导致一种新型生物复合材料的广泛使用。

    ——文章发布于2017年8月15日

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相关报告

  • 《接近蜘蛛丝强度的蚕丝》
    • 来源专题：中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：冯瑞华
    • 发布时间：2017-11-20
    • 众所周知，蜘蛛丝是强度最大的材料之一。但遗憾的是，养蜘蛛来生产蜘蛛丝是非常不切实际的。虽然目前很多研究人员正在研究合成蜘蛛丝，但麻省理工学院和塔夫斯大学的科学家们却采取了另一种方法......他们设计了一种使用蚕丝来制造几乎与蜘蛛丝一样硬的纤维的方法。 这个过程涉及化学溶解蚕茧，但只是溶解到一定程度。蚕茧的分子结构仍然保持不变，而丝纤维分解成微丝状结构，称为微原纤维。麻省理工学院的Markus Buehler教授把这个过程比喻为拆除一栋砖房，但保留了各个砖块。 随后将溶液通过小开口挤出，使这些微原纤维重新组装成单纤维。据报道，这种被称为再生丝纤维（RSF）的材料的硬度是普通蚕丝的两倍。 除了以传统纤维的形式形成纺织品外，还可以将RSF做成网状、管状、卷状和片状等结构。由于蚕丝具有天然的生物相容性，所以这种材料可能应用于医用缝合线或用于新组织生长的支架等领域。 另外，还可以通过涂覆一层碳纳米管来使RSF具有导电性。在这种情况下，可以将其设计成智能织物，例如防褥疮床单，当病人躺在一个位置上太久时，会向护理人员发出警告。 该研究已经发表在期刊Nature Communications上。
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  • 《木纤维和蜘蛛丝的组合可以与塑料相媲美》
    • 来源专题：纳米科技
    • 编译者：郭文姣
    • 发布时间：2019-09-17
    • 到目前为止，实现强度和可扩展性是材料工程中的一个巨大挑战：增加强度意味着失去可扩展性，反之亦然。现在，阿尔托大学和芬兰VTT技术研究中心的研究人员成功地克服了这一挑战，受到大自然的启发。 研究人员通过将木质纤维素纤维与蜘蛛网线中的丝蛋白粘合在一起，创造了一种真正的新型生物基材料。结果是非常坚固和有弹性的材料，可以在未来用作塑料的替代品，作为生物基复合材料和医疗应用，外科纤维，纺织工业和包装的一部分。 根据阿尔托大学教授Markus Linder的说法，大自然为开发新材料提供了很好的成分，例如坚固且容易获得的纤维素以及本研究中使用的坚韧柔韧的丝绸。这两种材料的优点在于，与塑料不同，它们是可生物降解的，并且不像微塑料那样损害自然。 “我们的研究人员只需要能够重现这些自然属性，”同时领导该研究的Linder补充道。 “我们使用白桦树浆，将其分解成纤维素纳米纤维，并将它们对准一个坚硬的支架。同时，我们用柔软的能量消散蜘蛛丝粘合剂基质渗透到纤维素网络中，”来自VTT的研究科学家Pezhman Mohammadi说道。 。 丝绸是一种天然蛋白质，由蚕等动物排泄，也可在蜘蛛网线中发现。然而，阿尔托大学研究人员使用的蜘蛛网丝实际上并不是从蜘蛛网中提取的，而是由研究人员利用合成DNA的细菌产生的。 “因为我们知道DNA的结构，我们可以复制它并用它来制造与蜘蛛网线中化学相似的丝蛋白分子.DNA中包含所有这些信息，”Linder解释说。 “我们的工作说明了蛋白质工程的新的和多样化的可能性。未来，我们可以制造具有略微不同的构件的类似复合材料，并为其他应用实现不同的特性。目前我们正致力于制造新的复合材料作为植入物，影响抗性物品和其他产品，“佩兹曼说。 该研究项目是生物合成杂化材料分子工程卓越中心（Hyber）工作的一部分。 ——文章发布于2019年9月16日
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