英國生產(chǎn)人造蛛絲前景廣泛 新技術(shù)能耗低不需使用有毒溶劑

資料圖。

英國劍橋大學(xué)科學(xué)家研制出一種高彈性、超強(qiáng)韌的纖維，性質(zhì)與天然蜘蛛絲相似，有著廣泛應(yīng)用前景，而且生產(chǎn)過程綠色環(huán)保。

蜘蛛絲是最強(qiáng)韌的天然纖維之一，制造出媲美天然蛛絲的人造纖維，是材料學(xué)的重要研究方向。劍橋大學(xué)日前發(fā)布新聞公報(bào)說，與現(xiàn)有生產(chǎn)方法相比，這項(xiàng)新技術(shù)能耗低，不需要使用有毒溶劑，而且在室溫下就能運(yùn)作，可用于改進(jìn)人造蛛絲及其他各種合成纖維的生產(chǎn)。相關(guān)論文發(fā)表在美國《國家科學(xué)院學(xué)報(bào)》上。

研究人員以一種凝膠為原料，利用紡絲方法從中拉出長絲，與蜘蛛吐絲類似。這種凝膠的成分９８％是水，其余成分是經(jīng)過特殊處理的二氧化硅納米粒子和纖維素，由一種被稱為瓜環(huán)的筒狀分子“手銬”銬在一起。

在凝膠中富含水的環(huán)境下，不同分子間的相互作用使它們結(jié)合形成復(fù)雜的超分子結(jié)構(gòu)，從而可以在室溫下拉成直徑僅幾微米的長絲。約３０秒后，絲線中的水分揮發(fā)，留下韌性和彈性都很高的纖維。

這種纖維的抗拉強(qiáng)度約為１００兆帕到１５０兆帕，大約相當(dāng)于天然蛛絲的十分之一，高于粘膠纖維和人造絲等部分合成纖維，以及人和動(dòng)物毛發(fā)等天然纖維。此外，它還有非常高的阻尼，像蹦極繩一樣可以吸收大量能量。這些屬性使它可用于制造特殊紡織品、傳感器等等。