科學家餵蠶寶寶吃奈米碳管和石墨烯,他們吐出的「神奇超級蠶絲」即將改寫人類歷史!

大家以前都有養過蠶寶寶的經驗吧?其實早在公元前2700年,中國就有養蠶抽絲、紡織絲綢的技術,不過如果你以為養蠶已經落伍,那你就錯了,因為現在蠶寶寶可是科學家的熱門研究對象!

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中國北京清華大學的張瑩瑩副教授,多年來率領團隊研究「低維奈米碳材料」的可控製備、性能調控與應用探索,希望能夠製造擁有感測環境或傳輸能源功能的柔軟電子器具;不過要找到符合要求的材料並不容易,例如普通的蠶絲應力仍不足,於是他們想要做些改進,讓原本的蠶絲變得更加強韌。

 

一般來說,改造蠶絲最簡單的方法,就是直接在蠶絲上添加化學物質,不過這一次研究團隊使用更具挑戰性的方法:讓蠶寶寶直接吃下「奈米碳管」和「石墨烯」,從根本上改變蠶絲的分子結構!

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這項實驗聽起來很大膽,但事實證明,他們的嘗試成功了!研究人員將0.2%的奈米碳管及石墨烯溶液噴在桑葉上,讓蠶吃下,等蠶化繭後抽絲。

    

結果得到的蠶絲韌性是普通蠶絲的兩倍,可以承受比以往多50%以上的應力。研究人員還將蠶絲加熱至1050℃使其碳化,研究它的導電性和結構,發現這種絲能夠導電,且具有更有序的晶體結構。

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另外,這些蠶絲可以嵌入在智慧型紡織品中,作為傳感器和讀取神經訊號,達到更廣闊的用途。強韌蠶絲將有望成為一種更先進的材料,不過目前還存在一些問題。

 

首先,研究人員仍不知道蠶是如何將奈米材料納入絲裡,而納入的百分比是多少,又有多少經由排泄或代謝流失。他們觀察了線的橫截面,並未在裡頭發現碳材料,因此也不確定是不是奈米顆粒含量低導致的。

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目前要徹底了解這種「碳增強絲」,仍需研究人員與生物學家的共同合作。 

來源:Chemical & Engineering News|泛科學

哥哥姐姐有學過,小朋友不要自己亂餵蠶吃東西喔!