據(jù)物理學家組織網(wǎng)近日報道,,美國亞利桑那州立大學的研究團隊通過一種非侵入性激光散射技術,,找到一種從完整的蜘蛛絲上獲取各種彈性成分的途徑,未來可用于開發(fā)出生產(chǎn)從防彈背心到人工腱的彈性材料,。相關研究成果發(fā)表在《自然·材料》上,。
這種非侵入性的布里淵光散射技術使用了小于3.5毫瓦的極低功率激光,激光束在經(jīng)過完整的蜘蛛網(wǎng)后,,不會破壞蛛網(wǎng),,研究人員從而能在空間中描繪出每張網(wǎng)的彈性剛度。他們對于包括金紡蜘蛛,、北美園蛛,、西方黑寡婦和草綠色猞猁蜘蛛在內(nèi)的4類蛛網(wǎng)進行了研究。
“蜘蛛絲具有獨一無二的機械強度和彈性,,這使得其成為我們所知道的最牢固材料,。”這項研究的首席研究員、亞利桑那州立大學化學生物系教授杰弗瑞·亞格爾說,,“這項研究代表了我們對于蛛絲潛在的機械性能最完整的理解,。”
從負重上來講,蜘蛛絲至少是鋼琴線的5倍,。蜘蛛絲是一種特殊的生物聚合物,,與膠原(組成皮膚和骨頭的材料)相關,但是蛛絲的結構要更加復雜。研究團隊正在研究蛛絲的分子結構,,以期獲得生產(chǎn)從防彈背心到人工腱的材料。
亞格爾解釋說,,這個信息應該有助于提供一個豐富的仿生材料工程結構的藍圖,,譬如合成纖維的精密材料工程,它可以創(chuàng)造更強大,、更具延展性和更多的彈性材料,。
他們還研究了蛛絲獨一無二的“超收縮”性能,即蜘蛛能拖牽蛛絲編織成球體,。當暴露于高濕度中,,蜘蛛絲還能吸收水分,這種吸水行為能提高蜘蛛絲的收縮能力,,因此,,通過簡單調(diào)整含水量,就可以對蛛絲的機械性能進行調(diào)節(jié),。(生物谷Bioon.com)