超強人造蠶絲：拉伸強度比天然蛛絲高70%以上

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3日，記者從天津大學獲悉，該校生命科學學院林志教授團隊提出超強人造蠶絲制備新方法，首次將廉價的普通蠶絲轉換成具有超高強度的人造蠶絲。相關成果發表于國際材料學期刊《物質》。

天然蜘蛛牽引絲是自然界已知強度最高的天然蛋白纖維，其強度是同質量鋼的5—10倍。然而，由于從天然蜘蛛中取得大批量蛛絲十分困難，目前市場上很少出現與蛛絲相關的實際產品。人類利用蠶絲的歷史悠久，但相較于蛛絲，蠶絲的強度和韌性遠遠不夠，學界一直致力于以蠶絲為出發點制造更堅韌的絲線，但以往得到的人造絲線大多性能不佳。

“絲素蛋白是從蠶絲中提取的天然高分子纖維蛋白，相對于降解嚴重的蛋白，完整的高分子量絲素蛋白分子鏈可以提高纖維的強度。”林志說。

林志團隊使用十二烷基硫酸鈉和碳酸鈉輔助溶解蠶絲外部黏層，該方法的蠶繭脫膠率在28%左右，并且得到的再生絲素蛋白分子量較大，一定程度上保障了再生絲素蛋白的機械性能。人工紡絲時，研究人員將濃縮的再生絲素蛋白通過微管像擠牙膏一樣擠出，擠出的蛋白在含有鋅離子和鐵離子的溶液中，迅速凝固形成細長的纖維，再經過適當的后處理，得到的纖維直徑與蜘蛛牽引絲類似，但其強度和硬度都顯著優于天然牽引絲。這種人工蠶絲纖維的拉伸強度比天然蛛絲的平均強度要高70%以上，遠遠高于已知的天然微絲，成為前景廣闊的“超強人造蠶絲”。

“這項成果為生產高性能人造絲開辟了便捷高效的途徑，為大規模生產高性能的蠶絲紡織品材料奠定了堅實的技術基礎。”林志表示。

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