天然蜘蛛絲已經(jīng)是非常強(qiáng)大的東西犰狳,目前科學(xué)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(fù)合石墨烯或碳納米管的蜘蛛絲。 由意大利特倫多大學(xué)的Nicola Pugno教授帶領(lǐng)的科學(xué)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(qiáng)度最大、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強(qiáng)的一種新型材料,是一種只有一個(gè)原子層厚度的準(zhǔn)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(qiáng)度和韌性遠(yuǎn)高于常規(guī)蜘蛛絲。Pugno表示:“我們發(fā)現(xiàn),蜘蛛絲最強(qiáng)的絲綢具有高達(dá)5.4GPa的斷裂強(qiáng)度,韌性模量則高達(dá)1570J/g。相比之下,普通蜘蛛絲的斷裂強(qiáng)度約為1.5GPa,韌性模量約為150J/g。”
Pugno補(bǔ)充道:“這是迄今為止發(fā)現(xiàn)的韌性最好的纖維,其強(qiáng)度與最強(qiáng)的碳纖維相當(dāng)。這項(xiàng)研究還處于早期階段,但是我們的結(jié)果是一個(gè)概念的證明,為利用天然高效的蜘蛛紡絲工藝生產(chǎn)增強(qiáng)的仿生絲纖維鋪平了道路,從而進(jìn)一步改善了最有希望的強(qiáng)力材料之一。”
這項(xiàng)研究成果最近在《2D Materials》雜志上發(fā)表。
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