美从细菌获取高强度合成蜘蛛丝
时间:2017-12-07

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  美国加利福尼亚太平洋大学的科学家们展示了从细菌中获得合成蜘蛛丝并对其进行处理的研究结果。通过标准化后纺的重要流程,创造性地革新了蜘蛛丝的合成,为高强度合成蜘蛛丝的生产和应用奠定了基础。

  科学家表示,在后纺过程中,合成蜘蛛丝分子被机械驱动装置拉伸,以增加纤维强度。研究发现,机械拉伸使人造蜘蛛丝非常均匀,避免了人造纺织过程中的错误,导致合成蜘蛛丝和雌性黑寡妇蜘蛛合成天然蜘蛛丝,超出科学家的预期。

  科学家过去曾设法获得与天然纤维具有相同生物化学完整性的合成蜘蛛丝,但问题在于它们不能模拟蜘蛛“独特的后纺工艺,这种天然的后织工艺将纤维(蜘蛛丝),使纤维整齐排列并增加纤维的强度。

  为了解决这个问题,太平洋大学的克雷格·威拉德(Craig Willard)博士开发了一种使用机械驱动仪器去除人体变量的技术。在实验室中,机械驱动的仪器模仿蜘蛛的自然后织技巧,可靠地将人造蜘蛛丝纤维拉伸到特定的长度,Vailla说,在拉伸过程之前,合成纤维的机械性能,拉伸后显着降低了差异。

  由于其机械性能,合成蜘蛛丝具有许多工业应用的潜力。特别感兴趣的是黑寡妇蜘蛛丝的高强度,分析表明其强度与杜邦Kevlar®纤维的强度相当,而且更轻,密度更低。如果能够用蜘蛛丝机械技术大规模生产人造丝,预计将被用来取代凯夫拉,碳纤维和钢。合成蜘蛛丝将对特定产品的生产产生重大影响,包括防弹衣,飞机机身和手术切口缝合线。

  韦拉的研究小组目前正在继续研究黑寡妇蜘蛛和合成蜘蛛丝的生产,他说,这个团队正在努力把他们掌握的知识集中在一起,以扩大合成蜘蛛丝拉伸的过程。是实现人造蜘蛛丝材料的生产,帮助人们改变未来。

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