Matter：人造超强蚕丝超过天然蜘蛛丝

Nanoyu

2022-10-13

丝织物是以蛋白质为基础的生物聚合物，具有不同物理特性的独特组合。蚕丝资源丰富，具有良好的力学性能，是目前研究最多的丝织物。然而，蚕丝表现出的强度比最强的天然丝--蜘蛛牵引丝要弱，而后者很难大规模生产。

近日，天津大学Zhi Lin，Wensu Yuan开发了一种使用再生蚕丝蛋白在金属离子凝固浴中纺制超强蚕丝纤维的简单方法。

文章要点

1）人造丝的拉伸强度达到了2.0 GPa，比牵引丝的平均韧性高70%以上。此外，它还表现出43 GPa的高平均杨氏模量，明显高于任何已知的天然蚕丝。

2）结构研究表明，异常的强度可能归因于高结晶度和人造纤维中形成的小纳米微晶。此外，在纺丝和纺丝后拉伸过程中向纤维中加入Zn²⁺离子也可能有助于其优异的机械性能。

这里开发的方法为大规模生产有利可图的高性能丝基材料打开了一扇有希望的大门。

参考文献

Wang et al., Artificial superstrong silkworm silk surpasses natural spider silks, Matter (2022)

DOI：10.1016/j.matt.2022.08.028

https://doi.org/10.1016/j.matt.2022.08.028