噴塗碳材料的蜘蛛吐出超強絲
- 發佈時間：2015-05-12 02:31:50 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報北京5月11日電 （記者房琳琳）義大利研究人員日前發現，給普通蜘蛛噴灑上碳奈米材料，能生産出比已知最強蜘蛛絲還要強韌3.5倍的超強絲。
特倫託大學的尼古拉·普格諾和他的團隊蒐集了15隻蜘蛛，他們向其中5隻噴淋一種石墨烯和水的混合液，另10隻則用碳奈米管和水的混合液噴淋，作為對比組來觀察兩種材料的效果。如果你擔心奈米材料涂層會對蜘蛛的生命産生威脅，你是對的——其中4隻蜘蛛馬上死掉了。存活的蜘蛛中，有幾隻吐出的絲品質較差，而另幾隻在短暫的調整之後，吐出了含有噴淋材料的絲。這些注入了碳元素的蛛絲超級強韌，其中由一隻噴淋碳奈米管混合液的蜘蛛吐出的絲，要比當前蛛絲韌性紀錄保持者——巨型河流球型蜘蛛吐的絲強韌3.5倍。
理論上認為，當蜘蛛吐絲的時候，會從環境中尋找契合的材料（不管是吃掉的還是吸收的材料），人們能通過控制外部環境來控制蛛絲的質地。研究人員並不知道石墨烯和碳奈米管究竟是以哪種形式融入到蛛絲當中，但含碳蛛絲確實是從蜘蛛肚子中産生的。有一種可能是碳直接包裹在了絲的外面，但普格諾認為那不足以增強絲的強韌度。相反，他堅信是蜘蛛掃蕩了環境中的材料並在吐絲結網過程中將其納入蛛絲。
有限的經驗意味著，後續研究和複製活動都要建立在能夠明確的相關機制基礎上。科研人員認為，這種超強蛛絲只能小批量生産，而且具體明確的用途還不得而知，但“這種方法可以擴展到其他動物和植物上，能夠引起一類新的倣生材料的終端應用”。據《新科學家》報道，描述這一方法的文章近日已提交到生物學論文預印本網站arXiv上。
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