【資料圖】

科學(xué)家們一直在努力以一些有趣的方式復(fù)制蜘蛛絲的驚人特性。養(yǎng)殖蜘蛛以大量生產(chǎn)這種材料是一種可能性，但它們的領(lǐng)地性質(zhì)并不適合這些環(huán)境。

已經(jīng)有研究人員通過(guò)工程細(xì)菌來(lái)生產(chǎn)它們自己版本的絲綢并創(chuàng)造出具有許多跟蜘蛛絲相同特性的合成版本。一些創(chuàng)造性進(jìn)展甚至還涉及到給蜘蛛喂食石墨烯以使它們的絲更強(qiáng)壯或添加納米晶體以使合成版本的絲比真正的絲更強(qiáng)壯、更堅(jiān)韌。

蠶用來(lái)結(jié)繭的絲則是這些研究界的另一個(gè)興趣點(diǎn)。養(yǎng)蠶產(chǎn)生了世界上幾乎所有的商業(yè)用絲，但它的耐久性比蜘蛛絲低，所以它的用途主要限于時(shí)裝和紡織品。人們已經(jīng)看到科學(xué)家們通過(guò)設(shè)計(jì)化學(xué)處理方法使蠶絲更加堅(jiān)硬來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，而現(xiàn)在中國(guó)天津大學(xué)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)提出了自己的一個(gè)有希望的配方。

該團(tuán)隊(duì)以天然蠶絲為出發(fā)點(diǎn)。這個(gè)過(guò)程包括將蠶絲放在化學(xué)藥劑中煮沸、溶解包裹在蠶絲核心纖維上的膠水層，但盡量減少對(duì)蠶絲蛋白質(zhì)的損害。然后，蠶絲在金屬和糖的浴液中凝固從而進(jìn)一步增加它的強(qiáng)度。

“由于蠶絲在結(jié)構(gòu)上跟蛋殼蜘蛛絲非常相似，而蛋殼蜘蛛絲以前被證明在鋅和鐵的混合浴中表現(xiàn)良好，所以我們認(rèn)為要測(cè)試這種替代方法以避免在其他地方使用的危險(xiǎn)條件，”研究論文第一作者、天津大學(xué)的生物化學(xué)家Zhi Lin說(shuō)道：“蔗糖--一種糖的形式--可能會(huì)增加凝固浴的密度和粘度，從而影響到纖維的形成。”

該團(tuán)隊(duì)的材料隨后通過(guò)人工紡紗和拉絲的方式形成類似于蜘蛛的薄絲綢，但比任何已知的天然絲綢“要硬得多”。研究小組發(fā)現(xiàn)，它的抗拉強(qiáng)度也明顯高于天然蜘蛛拖網(wǎng)絲，達(dá)到2千兆帕(GPa)。

Lin表示：“我們的發(fā)現(xiàn)顛覆了以前的看法，即蠶絲在機(jī)械性能上無(wú)法與蜘蛛絲競(jìng)爭(zhēng)。”