蠶寶寶吃下石墨烯吐的“蠶絲”更強(qiáng)韌

清華大學(xué)研究人員給蠶寶寶喂食石墨烯或者單壁碳納米管后,其吐出的“蠶絲”更加結(jié)實(shí)強(qiáng)韌。據(jù)《科學(xué)美國(guó)人》雜志網(wǎng)站報(bào)道,這種碳增強(qiáng)絲可應(yīng)用在耐久防護(hù)織物、可生物降解的醫(yī)學(xué)植入物及環(huán)保型可穿戴電子設(shè)備中。

為制作碳增強(qiáng)絲,清華大學(xué)的研究人員直接給蠶幼蟲所食桑葉中噴淋了含有碳納米管或石墨烯(占總質(zhì)量0.2%)的水溶液,然后在幼蟲吐絲結(jié)繭后收集蠶絲。

報(bào)道稱,這種直接喂養(yǎng)含碳水溶液的方式,與直接處理已結(jié)繭蠶絲的方法相比,更簡(jiǎn)單也更環(huán)保。更重要的是,碳增強(qiáng)絲抵抗外力破壞的韌性增加一倍,承受的應(yīng)力高出至少50%。研究團(tuán)隊(duì)將這種絲加熱到1 050℃,并進(jìn)一步研究碳化后的蠶絲蛋白纖維的電導(dǎo)率和結(jié)構(gòu)。拉曼光譜和電子顯微鏡成像表明,摻入納米材料的碳增強(qiáng)絲的晶體結(jié)構(gòu)排列更為有序。

曾靠給蠶幼蟲喂食納米二氧化鈦生產(chǎn)出抗紫外線降解絲綢的材料科學(xué)家張耀鵬指出,清華團(tuán)隊(duì)提供了大規(guī)模生產(chǎn)高強(qiáng)度蠶絲纖維的簡(jiǎn)單方法,其出色的電導(dǎo)率使它更適合應(yīng)用在嵌入式智能紡織品及可閱讀神經(jīng)信號(hào)的傳感器中。