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仿蛛丝结构超韧纤维问世可扩展到手术设备等应用中

据最新一期《先进材料》杂志报道,加拿大研究人员从蜘蛛丝直接获取灵感,研制出一种超韧聚合物纤维。 蜘蛛丝的直径虽然只有3到8微米,但强度却比钢还要高出5至10倍。蛛丝质量很轻,却具有非凡的延伸性和抗拉伸力。蛛丝超强的韧性源于其蛋白质链的特殊分子结构。 蒙特利尔理工学院机械工程系高瑟琳教授表示,蛛丝蛋白圈本身就像一个弹簧,每个弹簧圈之间以化学链相连。一旦主分子结构链被破坏,化学链就会断裂。想要通过拉伸破坏蛛丝蛋白质,就需要展开弹簧,并且逐个打破弹簧圈之间的连接,这个过程会消耗大量的能量。 此项新研究涉及制造出具有类蛛丝特性的微米级微结构纤维。研究人员称,将丝的黏性聚合物溶液倒入以一定速率移动的子层,就可构建出一种不稳定结构,并形成一系列的丝圈,这一过程类似于将蜂蜜倒在一片烤面包上。不稳定性由流体运动方式形成,纤维提供了一种特殊的几何结构。研究人员将由此形成的这种规则周期模式称为不稳定模式。 随着溶剂的蒸发,这种纤维就凝固......阅读全文

蜘蛛丝启发!超强韧聚合物纤维的制备

  1、强韧如蜘蛛丝  在过去的半个世纪里,蜘蛛丝一直是人们感兴趣的长期研究课题之一,因为它有着类似钢铁和凯夫拉尔纤维的显著的力学性能,前者强且硬但是材料过重,后者强而软但是可拉伸性欠缺。按照常理,拉升强度的上升必然伴随着韧性的下降,反之亦然。但蜘蛛丝却集这些优点于一身,强、软、轻且可拉伸,因此有非

德国研究小组研制出硬度和蜘蛛丝相同的人造纤维

  蛛丝比钢铁更强韧,比凯夫拉(一种被广泛用于制作防弹衣等的复合材料)更坚固。不过,人类仿制的蛛丝一直无法同实物相媲美。如今,一个德国研究小组研制出硬度和蛛丝相同的人造纤维,从而使制造更安全的气囊成为可能。  此前模仿蛛丝的努力集中在两类分子上。一类创造坚硬的晶体材料,另一类则建立更像凝胶状的物质。

德国研究小组研制出硬度和蜘蛛丝相同的人造纤维

  蛛丝比钢铁更强韧,比凯夫拉(一种被广泛用于制作防弹衣等的复合材料)更坚固。不过,人类仿制的蛛丝一直无法同实物相媲美。如今,一个德国研究小组研制出硬度和蛛丝相同的人造纤维,从而使制造更安全的气囊成为可能。  此前模仿蛛丝的努力集中在两类分子上。一类创造坚硬的晶体材料,另一类则建立更像凝胶状的物质。

仿蛛丝结构超韧纤维问世 可扩展到手术设备等应用中

  据最新一期《先进材料》杂志报道,加拿大研究人员从蜘蛛丝直接获取灵感,研制出一种超韧聚合物纤维。  蜘蛛丝的直径虽然只有3到8微米,但强度却比钢还要高出5至10倍。蛛丝质量很轻,却具有非凡的延伸性和抗拉伸力。蛛丝超强的韧性源于其蛋白质链的特殊分子结构。  蒙特利尔理工学院机械工程系高瑟琳教授表示,

修改DNA诱骗细菌产蛛丝

  蜘蛛纺出了工程师梦想的东西。它们的丝和钢铁一样坚固,同时具有弹性、无毒且能生物降解。但蜘蛛不容易养殖。每只仅能产生少量的丝,有时还会自相残杀。几十年来,科学家一直试图仿造这种银色的线,以用于手术缝线、运动装备和防弹背心。不过,他们合成的纤维始终有所欠缺。如今,一个团队“诱骗”细菌产生了和天然蛛丝

美国科学家创造出比天然蛛丝更结实的合成蛛丝

  美国圣路易斯华盛顿大学(WUSTL)报道,其研究人员创造出一种强度胜过某些天然蛛丝的合成蛛丝。  研究团队通过引入淀粉样蛋白序列重新设计了蜘蛛丝序列,由此产生的蛋白质具有比天然蛛丝更少的重复氨基酸序列,使其更易于被工程细菌生产出来。最终,细菌产生了一种具有128个重复单元的混合聚合淀粉样蛋白,可

蜘蛛丝高弹性之谜揭开

  据物理学家组织网近日报道,美国亚利桑那州立大学的研究团队通过一种非侵入性激光散射技术,找到一种从完整的蜘蛛丝上获取各种弹性成分的途径,未来可用于开发出生产从防弹背心到人工腱的弹性材料。相关研究成果发表在《自然·材料》上。   这种非侵入性的布里渊光散射技术使用了小于3.5毫瓦的极低功率激光,激

蜘蛛丝能让电池容量翻倍

  北京理工大学研究院的科学家指出,未来锂电池升级可以利用蜘蛛丝。石墨是锂电池中的重要组成部分,从手机到电动车的电池中都有应用。当锂电池充电的时候,锂离子从正极迁移动到负极的石墨上面,当他们放电的时候,锂离子又从石墨返回正极。  但是在强锂离子面前,石墨并不是一个好选择,它限制了

巴西研制出人造蜘蛛丝

  巴西基因资源与生物技术研究所的科研人员近日成功在实验室内制作出人造蜘蛛丝,他们相信这是一项具有很高商业应用价值的科研成果。   据该项目研究人员介绍,该实验所需的蛛丝蛋白是在实验室中借助大肠杆菌合成的。科研人员将大肠杆菌稀释于液体介质中以合成具有特定DNA序列的蛛丝蛋白,然后借助一个特殊注射器获

蛛丝研究引领医疗移植进入“丝时代”

蛛丝是一种非凡的材料,虽然极其柔软,但一磅蛛丝与一磅钢材对比,蛛丝强度远远超过钢材。蛛丝被吐出时是一种液体蛋白,很快凝结成固体,被织成多种结构的网。蜘蛛织网不仅效率高,而且耗能少,许多蜘蛛能反复吃掉旧网,吐出新丝来对它们进行翻新。 牛津大学动物学家弗里茨·沃莱斯研究蜘蛛已有40年