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仿蜘蛛丝纤维材料的强大功能介绍 简直太强大了

 
    几百万年以来,蜘蛛一直生产着最细的丝线,并用它织成蛛丝网,用以捕获猎物,繁衍后代。任何飞虫一旦闯入蛛丝网,就体想逃脱成为蜘蛛美食的命运。
    科学家通过研究发现,蜘蛛丝有非同一般的性能。首先,蜘蛛丝很细而强度却很高,它比人发还要细,而强度比钢丝还要大。其次,它的柔韧性和弹性都很好,耐冲击力强。无论是在干燥状态或是潮湿状态下都有很好的性能;蜘蛛丝网还有很好的耐低温性能,蜘蛛丝在零下40℃时仍有弹性,只有在更低的温度下才变硬,在需要低温使用的场合,这种纤维的优点特别显著。由于蜘蛛丝是由蛋白质构成,是生物可降解的。这些优良的性能集中在同一种纤维上是十分罕见的。
    利用扫描电镜研究了蜘蛛丝的超分子结构后发现,蜘蛛丝是由一些被称为原纤的纤维束组成,而原纤又是几个厚度为120二的微原纤的集合体,微原纤则是由蜘蛛丝蛋白构成的高分子化合物。蜘蛛丝随处可见,但要由它采取试样进行性能测试则是很难的事情。而且蜘蛛的品种很多,不同品种不同类型的蜘蛛,其性能也有差异。一般蜘蛛丝的直径约为几个微米,但强度特别大。
    人们开始考虑,如果能够用人工的方法大量而经济地生产这种纤维,必将对纤维和纺织业的发展产生深远的影响。现在有三种途径,第一是利用动物如奶牛或奶羊来生产这种蜘蛛丝蛋白,第二是利用微生物来生产,第三是利用植物来生产。
    第一种途径:是将能复制蜘蛛丝蛋白的合成基因移植给山羊,山羊生产的羊奶中就含有类似于蜘蛛丝蛋白的蛋白质。将羊奶中的蛋白质进行纺丝。
    第二种途径:是将能生产蜘蛛丝蛋白的基因移植给微生物,使该种微生物繁殖过程中大量生产类似于蜘蛛丝蛋白的蛋白质。然后把这种类似于蜘蛛丝蛋白的蛋白质分离出来作为纺丝的原料。
    第三种途径:是将能生产蜘蛛丝蛋白的合成基因移植给植物,如花生、烟草和谷物等,使这种植物能大量生产类似于蜘蛛丝蛋白的蛋白质,然后将蛋白质提取出来作为生产纺蜘蛛丝的原料。
    目前,美国、加拿大、德国和英国等发达国家己投入大量的人力和物力进行研究,并己取得相当的进展,对蜘蛛丝的研究,己成为当今纤维界的热门课题。
    蜘蛛丝有比芳纶还高的强度,有吸收巨大能量的能力,又耐低温,同时它又是天然产品,是生物可降解的可循环再生的材料,因而被世界各国普遍看好。
    在军事方面,用蜘蛛丝做的防弹背心比用芳纶做的性能还好。也可以用于制造坦克和飞机的装甲,以及军事建筑物的“防弹衣”等。
    在航空航天方面,可用于结构材料、复合材料和宇航服装等。
    在建筑方面,可用于结构材料和复合材料,用于桥梁、高层建筑和民用建筑等。
    在农业和食品方面,可用作捕捞网具、代替造成白色污染的包装塑料等。
    在医学和保健方面,尤其有广泛用途。由于蜘蛛丝是天然产品,又由蛋白质组成,和人体有良好的相容性,因而可用作高性能的生物材料,如人工筋键、人工韧带、人工器官、组织修复、伤口处理、用于眼外科和神经外科手术等特细和超特细生物可降解外科手术缝合线。
    总之,如果能用转基因的方法从羊奶、牛奶中大量获得蜘蛛丝蛋白,则这种转基因仿蜘蛛丝在价格上完全可与对位芳纶竞争。具有十分广阔的应用前景。
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