作者:徐徐 来源:中国科学报 发布时间:2015/5/7 9:03:15
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碳纳米管造就超级蛛丝

科学家用碳纳米管打造超级蛛丝。

本报讯 蜘蛛侠一定会很嫉妒。蜘蛛能织出加入了碳纳米管甚至是石墨烯的网,从而使具有打破纪录特性的新材料拥有更加光明的应用前景。

石墨烯是强韧的人造材料之一,而蜘蛛丝是最强韧的天然材料之一。为此,来自意大利特伦托大学的Nicola Pugno想知道如果将两者结合起来会发生什么情况。

Pugno和他的同事抓到5只来自幽灵蛛科的蜘蛛,并在它们身上喷洒用水和200~300纳米宽的石墨烯颗粒混合而成的液体。他们还将碳纳米管和水喷到另外10只蜘蛛身上,以对比两种材料的效果。

一些蜘蛛吐出了低于标准水平的丝,但其他蜘蛛织的网的性能得到较大提升。最好的纤维来自被喷了纳米管的蜘蛛:其硬度和强韧度约是巨型河边金蛛所织网的3.5倍。

比金蛛织出的网更加强韧的唯一天然材料是由一种被称为帽贝的软体动物的牙齿制成的材料。

Pugno和同事在今年早些时候发现了这一点。帽贝牙齿的伸展性比蜘蛛丝强,但硬度不够。这意味着它们更容易破裂。

该团队尚不确定石墨烯和碳纳米管是如何在蛛丝中终结的。一种可能性是碳包裹在丝的外面,但Pugno认为,这不足以解释蛛丝硬度的增加。相反,他认为,蜘蛛吸收周围环境中的材料,并在吐丝时将它们融入蛛丝中。不过,这样做是有代价的——4只蜘蛛在被喷上液体后很快就死掉了。(徐徐)

《中国科学报》 (2015-05-07 第2版 国际)
 
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