韧性远超芳纶！中国科学家首次开发高性能生物质纤维
来源：江苏省化学化工协会  2023-10-11 10:37:28
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原文：http://shenzhen.chinacompositesexpo.com/cn/news-detail-246-13651.html       9月20日，中国科学家用转基因蚕合成的蜘蛛丝覆盖了类似天然蜘蛛丝表面的保护层，且比防弹背心中使用的凯夫拉（芳纶）纤维坚韧6倍。该项研究发布于美国材料科学-综合类期刊《Matter》，标题为《用转基因家蚕纺制的高强度、超韧性全蜘蛛丝纤维》。


       这是人们首次用蚕成功生产全长蜘蛛丝蛋白，研究展示了可用来制造商业合成纤维环保替代品的新技术。

      在目前的商业合成纤维中，韧性和抗拉强度是相互排斥的。如尼龙和凯夫拉纤维，两者虽然都是聚酰胺纤维，但在韧性和拉伸强度方面表现出显著差异，尼龙具有更高的韧性，而凯夫拉纤维则表现出优异的拉伸强度。

       而蛛丝兼具了两者的优点，但由于迟迟无法商业化，科学家一直在寻找替代办法，而蚕丝是迄今为止唯一一种大规模商业化的动物丝纤维，因此，使用转基因蚕生产蜘蛛丝纤维可以实现低成本、大规模的商业化。

       研究结果显示，这些由家蚕“吐出”的蜘蛛丝蛋白纤维表现出惊人的拉伸强度——达到了1299Mpa，和惊人的韧性——达319MJ/m³。其韧性比美国杜邦公司研发、可用于制作防弹衣的凯夫拉纤维的韧性高6倍。



       下一步，研究人员计划利用对当前研究中蜘蛛丝纤维的韧性和强度的理解，开发可以产生天然和工程氨基酸蛛丝纤维的转基因蚕。“一百多种工程氨基酸的引入能为工程蛛丝纤维提供无限潜力。”研究人员称。 文章来源：http://shenzhen.chinacompositesexpo.com/cn/news-detail-246-13651.html