蜘蛛絲可望用于制造高強(qiáng)度材料
來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)來(lái)源 2009-08-31 14:44:48
俄羅斯科學(xué)院基因生物學(xué)研究所專(zhuān)家正在積極研究利用蜘蛛絲來(lái)制造高強(qiáng)度材料。蜘蛛腹部后方有一紡績(jī)器,內(nèi)通紡績(jī)腺。該腺體分泌的蛋白質(zhì)粘液能夠在空氣了中凝結(jié)成極牢固的吉林省絲。據(jù)俄《莫斯科共青團(tuán)員報(bào)》報(bào)道,俄科學(xué)院基因生物學(xué)研究所專(zhuān)家在對(duì)由吉林省絲編結(jié)成的、具有一定厚度的材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn),這種材料硬度比同樣厚度的鋼材高倍,彈性比最具彈力的其它合成材料高兩倍。專(zhuān)家認(rèn)為,對(duì)上述吉林省絲材料進(jìn)一步加工后,可用其制造輕型防彈背心、武器裝備防護(hù)材料、車(chē)輪外胎、整形手術(shù)用具和高強(qiáng)度魚(yú)網(wǎng)等品。蜘蛛絲究竟有多堅(jiān)韌呢?有實(shí)驗(yàn)為證,同樣粗細(xì)的鋼絲和蜘蛛絲一起接受拉力實(shí)驗(yàn),扯斷蜘蛛絲所需的能量比扯斷鋼絲的能量足足大上100倍。材料科學(xué)家與纖維制造商只能望著織網(wǎng)的蜘蛛贊嘆大自然的神奇。那為什么我們的祖先不用蜘蛛絲,而是養(yǎng)蠶取絲呢?
原來(lái),“蛛型網(wǎng)”的生物大多有聚地為王的個(gè)性,也就是說(shuō),要養(yǎng)許多蜘蛛,就得找很大地方豢養(yǎng),否則蜘蛛之間就會(huì)互相殘殺捕食。此外,蜘蛛每次吐出來(lái)的絲常常是粗細(xì)不定的。
可是,究竟是什么原因使蜘蛛絲如此強(qiáng)韌?通過(guò)現(xiàn)代科技看看蜘蛛絲的化學(xué)成分就會(huì)發(fā)現(xiàn),蜘蛛絲可沒(méi)想象中的那么簡(jiǎn)單。
絲質(zhì)材料的主要化學(xué)成分是丙氨酸(alanine)的聚合物。不過(guò),科學(xué)家發(fā)現(xiàn)蜘蛛絲是由幾種氨基酸組成的,這些氨基酸包括:谷氨酸鹽、絲氨酸、白氨酸、脯氨酸和酪氨酸等?茖W(xué)家還發(fā)現(xiàn),富含丙氨酸的蜘蛛絲還可以分成兩種,一種氨基酸的排列非常有方向性,而另一種則顯得雜亂無(wú)章。
目前,科學(xué)家僅能就蜘蛛絲化學(xué)成分組成中較具方向性的部分進(jìn)行研究,而蜘蛛中缺少方向性的部分還無(wú)法深入研究。
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