天然蜘蛛絲已經(jīng)是非常強大的東西犰狳,目前科學家也已經(jīng)開發(fā)出合成版本的材料。然而,現(xiàn)在意大利和英國的研究人員以特殊水溶液喂食蜘蛛,獲得了復合石墨烯或碳納米管的蜘蛛絲。 由意大利特倫多大學的Nicola Pugno教授帶領的科學家們給三種蜘蛛喂食“特殊”水溶液。
分散在水中的是石墨烯微觀薄片或碳納米管。石墨烯是目前發(fā)現(xiàn)的最薄、強度最大、導電導熱性能最強的一種新型材料,是一種只有一個原子層厚度的準二維材料。
研究人員發(fā)現(xiàn), 這些蜘蛛隨后吐出的蜘蛛絲拉伸強度和韌性遠高于常規(guī)蜘蛛絲。Pugno表示:“我們發(fā)現(xiàn),蜘蛛絲最強的絲綢具有高達5.4GPa的斷裂強度,韌性模量則高達1570J/g。相比之下,普通蜘蛛絲的斷裂強度約為1.5GPa,韌性模量約為150J/g?!?/p>
Pugno補充道:“這是迄今為止發(fā)現(xiàn)的韌性最好的纖維,其強度與最強的碳纖維相當。這項研究還處于早期階段,但是我們的結果是一個概念的證明,為利用天然高效的蜘蛛紡絲工藝生產(chǎn)增強的仿生絲纖維鋪平了道路,從而進一步改善了最有希望的強力材料之一?!?/p>
這項研究成果最近在《2D Materials》雜志上發(fā)表。
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