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科学家揭开蚕丝秘密人工制造蚕丝成为可能

鏃ユ湡;2019-06-20  鏉ユ簮锛毼粗  浣滆咃細admin

  本报综合报道 美国科学家终于揭开了蚕丝的秘密。这一重大发现,有望让人类人工制造蚕丝。波士顿一所大学的两名教授在《自然》杂志上发表他们的研究结果。

  蚕丝是一种强韧的材料,它广泛地应用于生产衣服、地毯和降落伞。传统工艺上,丝主要来源于蚕茧。人们不得不小心翼翼地剖开蚕茧以纺出丝来。但是,蚕这种生物没有专门的吐丝腺体,它是如何将蚕丝蛋白的水溶液转化成丝线的?对于这一点,人们一直不了解。

  科学家从蚕茧中提取出蚕丝,然后将它再次溶于水中。他们发现,随着水的数量的变化,蚕丝在水溶液中的结构也发生变化。他们据此推测,蚕丝要想成型,取决于在一段时间内蚕丝蛋白与水的比例。

  蚕丝蛋白水溶液是处于一种亲水与非亲水的混合状态。为了检测水的比例对蚕丝的影响,科学家配比了蚕丝蛋白的溶液,在溶液中,所有的蚕丝蛋白全部溶于水中。随后,科学家在水中加入了一种化合物,这种化合物可以逐渐地吸收水分。随着化合物将水分的逐渐吸收,蚕丝蛋白水溶液的亲水部分开始结合,最后形成链条。随着水分继续被吸收,蚕丝链结合在一起形成了纳米级别的球状粒子——胶态离子。这种胶态离子又结合在一起形成更大的胶体结构。此时,这种胶体依然是溶于水的,从而避免了过早地形成结晶。

  研究人员发现通过实验形成的胶体结构和自然界的胶体结构十分接近。但是让科学家一直想不明白的是,这种球状胶体是如何形成蚕丝的?这也是科学家下一步研究的方向。

  现在科学家了解到蚕丝是如何形成的了。这种蚕丝蛋白其实是部分结晶体,其中有许多不能溶于水的纤维丝。这种丝决定了蚕丝轴向。

  科学家在蚕丝的强度与韧度的研究上也花了一番力气。科学家希望解开所有的蚕丝之谜。科学家称,所有的这些秘密的解开需要材料工程与生物工程的支持。


 
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