2014年05月21日

美国科学家利用蚕丝研制出超材料

  北京时间3月11日消息,美国塔夫斯大学和波士顿大学等研究机构科学家在蚕丝、蛛丝等方面的研究近期取得最新进展。他们利用蚕丝、蛛丝等研制出超材料及相关产品,这些材料和产品在医药以及其他许多领域都将有广泛的应用。

  美国塔夫斯大学研究人员正在处理蚕茧:先将蚕茧煮沸,然后从中提取蛋白质用于生产某些新的物质,新物质在医药以及其他许多领域都将有广泛的应用。

  在蚕丝脱胶过程中,塔夫斯大学研究人员马克布伦克尔向沸水中加入碳酸钠。

  将一个蜡模浸入蚕丝溶液中会形成一种丝管。丝管有着许多组织工程学应用,如血管移植、神经导管等。

  博士后研究人员胡虎涛拿着一幅用蚕丝制成的全息图,图上显示的是莫比乌斯带和塔夫斯大学标识。

  该项研究是由塔夫斯大学与波士顿大学等研究机构联合开展的。他们所取得的成果将有着广泛的应用,其中一种可能的应用是,利用蚕丝作为制造太赫谐振腔等产品的超材料。

  超材料可以通过多种方式处理光或其他电磁辐射,而天然的普通物质则没有这种功能。本图中,一位研究人员正发射一束激光,激光穿透一片带有衍射光学图案的柔软丝薄膜,最终形成了一个眼睛的图案。

  一种用蚕丝材料和黄金制成的RFID线圈,这种线圈可以用来辨别食品是何时变质的。由于蚕线上的化合物很稳定,因此用蚕丝制成的薄膜可用来在室温下长期存储疫苗或其他药品。

  实验室中脱胶的丝。丝是一种纤维状蛋白质,通常形成于蚕、蜘蛛或其他昆虫体内的腺体内。这些昆虫的许多特性在实验室中是无法模拟的,如它们能够巧妙地控制丝的化学成份,使其变成有形的固体,而在它们的体内这些丝质是呈液态的。

  纯净的蚕丝蛋白粉可以用来制造有溶解能力的丝支架,这种丝支架可以在人体内使用很长时间才开始溶解。

  利用蚕丝材料可以在薄膜上产生复杂的结构,从而制成超材料天线用于监测人体的健康状况。

  在组织工程学中,丝支架可以用作细胞底物,从而为细胞生长提供一个三维环境。