受蜘蛛侠启发的粘丝纤维可提升自身80倍的重量

　　塔夫茨大学丝绸实验室（Silklab）的目标是将天然材料重新想象为“有生命的材料”，在一项新研究中，该实验室的一个研究小组创造出了第一种“织网技术”，在这种技术中，从针中射出的流体材料几乎会立即凝固，其强度足以粘附和拾取物体。

　　塔夫茨大学工程学教授、丝绸实验室主任、该研究的共同通讯作者菲奥伦佐·奥梅内托（Fiorenzo Omenetto）说：“作为科学家和工程师，我们在想象与实践之间游刃有余。我们可以从大自然中获得灵感。我们可以从漫画和科幻小说中获得灵感。在这种情况下，我们希望对我们的丝绸材料进行逆向工程，使其表现出大自然最初设计时的样子，以及漫画作家想象中的样子。”

　　研究人员的黏性纤维来自蚕蛾的蚕茧，通过在溶液中煮沸，将蚕茧分解成纤维蛋白结构单元。然后，溶液可以通过窄孔针挤出，形成一股纤维流，由于添加了适当的添加剂，当纤维流暴露在空气中时就会凝固。至于为什么是蚕蛾而不是蜘蛛？主要是蚕蛾（Bombyx mori）的丝具有与蜘蛛丝相似的特性，但结构没那么复杂，而且原材料更容易获得。

　　就像任何由漫画书启发的发现一样，研究人员在偶然中发现了如何复制蜘蛛丝在自然界中实现的特性——刚度、弹性和粘合性。

　　塔夫茨大学研究助理教授、本研究的第一作者马尔科·洛·普雷斯蒂（Marco Lo Presti）说：“我当时正在做一个利用蚕丝纤维素制造极强黏合剂的项目，当我用丙酮清洗玻璃器皿时，我注意到玻璃底部形成了一种网状物质。”

　　研究小组发现，当丝纤维素溶液暴露在乙醇或丙酮等有机溶剂中时，它会形成半固态的水凝胶，但这需要几个小时的时间。然而，如果加入多巴胺——没错，就是那种能让人感觉良好的多巴胺——它几乎会立即凝固。添加填料——壳聚糖或硼酸盐缓冲剂——可制成具有高拉伸强度的黏性可伸缩水凝胶纤维。

　　经过测试，挤出的“网状串”纤维能够提起超过自身重量80倍的物体。研究人员成功地从大约12厘米的距离内拿起了一个蚕茧、一个钢螺栓、一个漂浮在水面上的实验管、一把半埋在沙子里的手术刀和一个木块。

　　研究人员预计，受蜘蛛侠启发的纤维将有一系列应用，包括组织工程、药物输送、生物材料和黏合剂。虽然它们无法达到天然蜘蛛丝的强度（天然蜘蛛丝的强度约为人工蜘蛛丝的1000倍），但研究人员的目标是继续改进他们的黏性材料。这项研究发表在《先进功能材料》杂志上。 （逸文）

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