研发超强韧人造蜘蛛丝,未来将用于高空缓降等多领域

在科幻电影中,超级英雄“蜘蛛侠”穿梭于摩天大楼之间,或是在没有任何损坏的情况下慢慢掉到地上,多亏了神奇的“蜘蛛丝”,2010年11月26日。现在,这种科学幻想有望实现。

南开大学药物与功能高分子教育学院药物化学与生物国家重点实验室重点实验室刘尊峰教授利用水凝胶纤维成功制备出一种新型超强“人造蜘蛛丝”。其强度高,回弹慢,可反复回溯。日前,介绍这一成果的论文在国际学术期刊《自然通讯》上在线发表。

蜘蛛丝

蜘蛛丝具有很强的力学性能,具有很高的抗拉强度,与高等级合金钢相似。在高湿环境下,蛛丝可拉伸5次,拉伸后几乎没有回弹,不旋转。伸长的蜘蛛丝在暴露在水中时将恢复到最初的长度,这将使它在被来袭的猎物击中后自动修复和重复使用。这说明蛛丝具有很强的力学性能组合。

人造蜘蛛丝

“人们已经与丝蛋白实验,以产生人造蜘蛛丝,并取得了一定的成功,但使用的合成方法,制备可以模仿蜘蛛丝的上述特性仍是一个问题此方法难以规模放大”。刘遵峰说。

经过反复实验,刘尊凤团队采用了非常简单的方法,成功地利用水凝胶纤维生产出“人造蜘蛛丝”。刘遵峰介绍,水凝胶纤维是由聚丙烯酸制成的,聚丙烯酸具有核-鞘结构。通过加两个价子和扭转,它得到一定的扭转,这大大增加了它的力量。这种新材料的机械性能几乎与天然蜘蛛丝相同。

这种新材料的发现使人们能够想象,在诸如高层建筑之类的紧急情况下,人们可以使用由”人造蜘蛛丝”制成的绳索来减缓和拯救自己。这种特殊的绳索可以保持身体的重量,缓慢伸展,不要像橡皮筋那样反弹回来。这极大地降低了主体或物体下落的速度,从而起到缓冲器的作用。

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