上过太空的蚕,吐丝质量竟更好!为啥蜘蛛丝就不能用来做衣服?

虽然蜘蛛丝在自然界算得上是极为“强劲”的材料,它的抗拉强度甚至达到了骨骼的三倍,但它也具备了纤细特性——它的直径也通常不超过2微米,这大约是蚕丝直径的十分之一。虽然人们可以考虑将多根蛛丝合并成一根更粗的线,或者开发专门用于纺织蛛丝的机械设备,这样或许倒是可以做出更结实的衣服。但这些解决方案都不可...

蜘蛛丝的微观结构具有独特的声学特性

事实证明,蜘蛛丝具有声子带隙(phononbandgap)。利用这种声子带隙,蜘蛛丝能够阻止特定频率的声子波。研究人员未来有望研发出具有相同结构的合成材料,应用于隔热或隔音领域。另外在特定频率下,这种材料甚至是“可调的”。科学家认为,这种结构性属性可能以这种方式帮助蜘蛛调整传入声音,帮助它们收集周围小动物及掉入...

清华大学刘凯教授/张洪杰院士《AFM》:仿生结构蛋白胞内聚合与多级...

图3.蛋白纤维的结构表征原子力显微镜成像技术显示NBM主要形成220nm左右的纳米颗粒,没有明显的纤维网络结构,而NBM-cys和NBF能够自组装成长度分别为0.5μm和7.5μm左右的纳米纤维。因此,蛛丝蛋白的ADF3结构域不仅能够通过二硫键增加蛋白分子量,还能促进β-sheet结构的组装和排列。此外,Int-NBM能够组装成更长的...

蜘蛛丝:一种神奇的天然生物纤维材料

蜘蛛牵引丝具有一种多级结构,对蛛丝切片并免疫染色,然后通过透射电子显微镜观察到MaSp1和MaSp2蛋白在蛛丝横截面上异质分布,呈现一种“核壳结构”[4]。即外壳主要由MaSp1蛋白组成,表现为高模量和低延展性;内核则是由MaSp1和MaSp2蛋白混合构成,表现为低模量和高延展性。这种刚柔并济的核壳结构是蜘蛛牵引丝兼具优异强度...

匠心说 | 冯远:有机建构

比如蜘蛛网是一种受拉的结构,蜘蛛丝具有极高的强度和韧性,织出的网非常轻盈;贝壳常呈曲面或折面,作为受压壳体,具备优良的刚度,且由钙质构成,抗压能力极强;鸡蛋的曲面同样提供了刚度和抗压能力,形成薄而坚固的穹顶结构;鸟巢则通过大小不一的枝叶缠绕搭接而形成互承结构,搭建出温馨的小空间。因而当人们看到与自然...

中国科大成功制备仿蜘蛛丝结构的高性能导电水凝胶纤维

蜘蛛丝具有多层次的有序结构,从而表现出优异的力学性能(www.e993.com)2024年12月20日。受蜘蛛丝的有序结构和纺丝方法的启发,中国科学技术大学马明明课题组通过凝胶纺丝的方法,实现了调控导电水凝胶中高分子链的排列和取向、制备出高性能导电水凝胶纤维的目标:在室温下由聚丙烯酸钠(PAAS)溶液直接纺丝得到水凝胶纤维,通过涂覆聚丙烯酸甲酯(PMA)防水层...

蜘蛛丝特性改进结构 植入式生物电子器件柔软“贴身”不怕水

“大多数柔性物质遇水会膨胀，但蜘蛛丝例外，遇水反而收缩，这种超收缩性是蜘蛛网遇水不破的奥秘。”柳克银告诉记者，受此启发，研究团队调整了蚕丝蛋白的分子结构，使其具备超收缩特性，不会遇水膨胀断裂。为了让蚕丝蛋白膜具备更好的贴附效果，研究团队利用多层蚕丝蛋白膜键合工艺，设计开发出形变可控的水触发几何...

利用蜘蛛丝特性改进蛋白结构,中国科学院上海微系统所在蚕丝神经...

“大多数柔性物质遇水会膨胀,但蜘蛛丝例外,遇水反而收缩,这种超收缩性是蜘蛛网遇水不破的奥秘”,柳克银表示,研究团队受此启发,调整了蚕丝蛋白的分子结构,使其具备超收缩特性,不会遇水膨胀断裂。为了让蚕丝蛋白膜具备更好的贴附效果,研究团队利用多层蚕丝蛋白膜键合工艺,设计开发出形变可控的水触发几何重构蛋白薄膜...

...连续离子诱导制备具有高阻尼和形状记忆特性的多尺度结构纤维

此外,研究通过进一步的酸处理在微/纳米纤维内诱导分子级可逆二级结构,赋予纤维形状记忆特性。这种巧妙的多尺度有序结构设计不仅使纤维具有优异的机械性能,例如在环境条件下达到269%的伸长率和257MJm??3的韧性,还能具有与蜘蛛丝相媲美的减震性能和水刺激形状记忆。这种纤维的制备过程通过自下而上的组装与自上而下...

2024年3D打印Science、Nature正刊12篇!中国学者发表超半数!

09.中美联合Nature,3D打印跨尺度先进材料结构自然界中的生物体通过精妙的自组装过程构建出了具有复杂结构和卓越性能的材料。这些生物材料,如骨骼、贝壳和蜘蛛丝,不仅在宏观上展现出优异的力学性能,而且在微观尺度上也具有高度有序的结构。这些层级结构材料因其结合了软、硬材料领域和融合界面,在性能上超越了均质材料。