材料百态

图片来源：视觉中国

据英国《新科学家》周刊网站10月6日报道，将蚕丝溶解，再放入糖以及锌和铁离子的溶液中重新制作，可以让它变得比大多数蜘蛛丝更为坚韧。蜘蛛丝是自然界最坚固最结实的材料之一。

报道说，制作人造蜘蛛丝有不同的方法，有些方法涉及溶解蚕丝，但是所合成的材料往往难以复制蜘蛛网蛛丝那种不同寻常的机械性能，也难以规模化生产。与蜘蛛丝相比，蚕丝较为脆弱。

现在，中国天津大学的林志及其同事找到了一种增强蚕丝性能的方法：先将它溶解在碳酸钠或木瓜蛋白酶中，然后再放入糖、乙醇以及锌和铁离子的溶液中纺成丝。

林志说：“我们的发现扭转了认为蚕丝机械性能比不上蜘蛛丝的以往观念。我们找到了一种生产可以赢利的高性能人造丝的大有前途的办法。”

重纺蚕丝的性能超过天然蚕丝，视其溶解方式不同而有所区别。研究人员发现，在没有拉伸的情况下，这些重纺蚕丝的平均受力（高达2吉帕斯卡）比天然蛛丝（0.9至1.4吉帕斯卡）高出70%。其杨氏弹性模量（拉伸模量）高于所有天然丝，说明它的坚硬性能超过弹性。

林志说，其刚度和强度性能超过几乎所有天然蛛丝，而且这是人造丝首次取得这种重要成果。英国牛津大学的弗里茨·沃尔拉特说，将这种人造丝的性能与普通天然蛛丝相比，忽略掉了一些天然异常的蛛丝，比如金丝蛛（络新妇属大木林蜘蛛）的蛛丝。“我想大家的共识就是，大木林蜘蛛的拖丝（如果采集恰当，堪称最佳蛛丝）比他们展示的人造丝更为坚固一些。”这种蛛丝的抗拉强度高达2.9吉帕斯卡。

沃尔拉特说，这种人造丝未显示出天然丝兼具的异常性能，如拉伸性或晶体材料数量的可变性。

沃尔拉特说：“蜘蛛可以按其喜好、愿望或需求织出具有一定结晶度的蛛丝，从而改变其机械性能。毫无疑问，（林志团队）取得的成果非常棒，也非常有趣，肯定还会有更多研究成果，但是如果就此断言‘现在我们造出了比蛛丝更好的人造丝’，那还有点不坦诚。”

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