礼貌：剑桥大学
剑桥大学的科学家设计了超弹力和坚固的纤维，这些纤维几乎完全由水组成，可用于制造纺织品，传感器和其他材料。这种纤维类似于微型蹦极绳，因为它们可以吸收大量能量，因此具有可持续性，无毒且可以在室温下制造。由建筑师和化学家组成的团队采用的这种新方法不仅改进了合成蜘蛛丝的早期制造方法，因为它不需要高能程序或大量使用有害溶剂，而且可以大大改进各种合成纤维的制造方法。 ，因为其他类型的合成纤维也依赖于高能，有毒的方法。结果发表在《美国国家科学院院刊》上。蜘蛛丝是自然界中最坚固的材料之一，科学家一直在尝试模仿其特性以用于各种用途，并取得了不同程度的成功。剑桥建筑学系的合著者Darshil Shah博士说：“我们还没有完全重现蜘蛛纺丝的优雅。”剑桥团队设计的纤维是由一种叫做“水凝胶”的糊状材料“纺制”的，该糊状水是98％的水。水凝胶中其余的百分之二是由二氧化硅和纤维素制成的，这两种材料都是天然材料，通过桶形分子“手铐”（称为葫芦科）固定在一个网络中。不同组分之间的化学相互作用使长纤维可以从凝胶中拉出。纤维从水凝胶中拉出，形成长而细的线-直径为百万分之一米。大约30秒后，水蒸发，留下了既坚固又有弹性的纤维。沙阿说：“尽管我们的纤维不如最强的蜘蛛丝强，但它们可以承受100至150兆帕斯卡的应力，这与其他合成和天然丝相似。”“但是，我们的纤维是无毒的，而且能源消耗要低得多。”纤维能够在室温下自组装，并通过超分子主客体化学保持在一起，该化学依赖于原子共享电子的共价键以外的力。剑桥大学化学系博士生，论文的主要作者吴玉超说：“当你观察这些纤维时，会看到一系列不同的力将它们以不同的比例结合在一起。”“这就像是导致属性复杂组合的层次结构。”纤维的强度超过其他合成纤维的强度，例如纤维素基粘胶纤维和人造丝，以及天然纤维，例如人或动物毛发。除了强度外，纤维还显示出很高的阻尼能力，这意味着它们可以吸收大量的能量，类似于蹦极绳。具有这种能力的合成纤维很少，但是高阻尼是蜘蛛丝的特殊特征之一。研究人员发现，在某些情况下，其阻尼能力甚至超过了天然丝。沙阿说：“我们认为，这种制造纤维的方法可能是目前制造方法的可持续替代方案。”研究人员计划进一步探索纤维的化学性质，包括制造纱线和编织纤维。这项研究是由化学系梅尔维尔聚合物合成实验室（由Oren Scherman教授领导）之间合作的结果。以及由迈克尔·拉米奇（Michael Ramage）博士领导的建筑系自然材料创新中心。这两个小组对自然和自然启发的材料，过程及其在不同规模和学科中的应用有着共同的兴趣。该研究得到英国工程和物理科学研究委员会（EPSRC）和勒沃胡姆基金会的支持。（SV）
