我国科学家造出超强人造蚕丝，比天然蛛丝的平均强度高 70% 以上

11 月 21 日消息，天津大学官方发文称，该校生命科学学院林志团队提出了超强人造蚕丝制备新方法，第一次将廉价的普通蚕丝转换成具有超高强度的人造蚕丝，这种人工蚕丝纤维的拉伸强度比天然蛛丝的平均强度要高 70% 以上。

了解到，相关成果已通过“Artificial superstrong silkworm silk surpasses natural spider silks”为题发表在国际著名材料学期刊《物质》上，DOI: 10.1016/j.matt.2022.08.028。

简单来说，他们受蜘蛛卵丝的人工纺纱启发，他们通过一种特殊的化学浴去除了普通蚕丝中的粘性外层，并结合金属离子辅助增强的方法，得到了一种性能胜过蛛丝的超强蚕丝纤维。这是人类有史以来第一次将廉价的普通蚕丝转换成性能超越超过天然蜘蛛丝的具有超高强韧性的人工蚕丝。

了解到，这种人工蚕丝纤维的拉伸强度达到 2.0 GPa，比天然蛛丝的平均强度要高 70 % 以上，并且具备 43 GPa 的高平均杨氏模量，远远高于所有已知的天然微丝。

从历史上看，蚕丝在人类社会中被广泛运用。如今，丝绸材料还可以在生物医学中用作缝合线和手术网的材料。由于其生物相容性、机械性能和生物降解性，它还可用于组织再生实验。

不过这种材料也同样有着它的局限性，例如英国谢菲尔德大学 Chris Holland 教授就指出：“蚕丝中的蛋白质成分一旦受到太大的破坏，那就很难将再其重新纺织成高性能的产品。”

据介绍，研究团队使用了十二烷基硫酸钠和碳酸钠辅助溶解蚕丝外部粘层的方法，该方法的蚕茧脱胶率约为 28%，并且内部蛋白分子量仍较大（> 350 kDa），一定程度上保障了其机械性能。

最终得到的 RSF-SN 纤维展现出了极高的抗拉伸强度（2054±177 MPa），比脱胶的天然蚕丝（610±84 MPa）和蛛丝（1117±275 MPa）高出 200 % 和 70 % 以上，并且其平均杨氏模量为 43±6 GPa，显著高于所有已知的天然微丝（<20 GPa）。

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