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能当蜘蛛侠了? 科学家成功研发吐丝技术
2024-10-18
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发表于 2024-10-18 09:20:28
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受到《蜘蛛侠》电影的启发,美国塔夫茨大学的研究团队,成功研发出一种新型吐丝技术,能像蜘蛛人一样,从装置中射出液态材料,并在接触目标后立即凝固成具有黏性的纤维,进而提起重物。 这项研究成果,10月10日发表于《先进功能材料》期刊。
美国知名科技网站《物理学家组织》(PhysOrg)报导,研究团队利用蚕丝为材料来源,将蚕丝蛋白溶液经由细小的针头挤出。 透过添加特定物质,让丝蛋白溶液接触空气后,迅速凝固成纤维。
研究团队的灵感来自大自然。 蜘蛛、蚂蚁、黄蜂、蜜蜂、蝴蝶、蛾、甲虫,甚至苍蝇,都会在生命周期中的某个阶段产生丝线。 塔夫茨大学的丝蛋白实验室也曾运用丝蛋白,研发出许多创新产品,例如水下强力黏着剂、可列印感测器、延长农产品保存期限的可食用涂层,以及能大幅提升太阳能电池效率的光收集材料等。
然而,要完全复制蜘蛛吐丝的精妙之处,让科学家们费尽心思。 蜘蛛能精确控制丝线的硬度、弹性和黏性,而这一直是科学家们努力突破的难关。
突破性的发现,却是意外而来。塔夫茨大学研究助理教授普雷斯蒂博士表示。“我当时正在进行一个使用丝蛋白制作超强力黏着剂的计划,当我用丙酮清洗玻璃器皿时,注意到玻璃底部形成了类似蜘蛛网的物质。”
这个意外发现,解决了复制蜘蛛丝线的几个工程挑战。 丝蛋白溶液暴露于乙醇或丙酮等有机溶剂后,会在数小时内缓慢形成半固体水凝胶。 但添加多巴胺,则让凝固过程几乎瞬间完成。
当有机溶剂快速混合时,丝蛋白溶液会迅速形成具有高拉伸强度和黏性的纤维。多巴胺及其聚合物,运用与藤壶形成纤维相同的化学原理,使其能牢固地黏附在表面上。
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lucky2016
LV2 无名的过客
LV2 无名的过客,当前积分296,距离下一等级还需104积分
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发表于 2024-10-18 09:22:16
沙发
激动人心,无法言表!
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