发布网友 发布时间:2022-04-22 08:34
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热心网友 时间:2022-06-18 18:06
人造蛛丝是一种超高强度的材料。
人类利用蜘蛛丝始于1909年,在第二次世界大战时蜘蛛丝曾被用作望远镜、*炮的瞄准系统中光学装置的十字准线,但20世纪90年代后开始对蜘蛛丝蛋白基因组成、结构形态、力学性能等有了深入研究,为蜘蛛丝商业化生产提供了可能性。
长期以来,科学家一直在研究如何大量制造蜘蛛丝的方法。丹麦阿赫斯大学的研究人员发现:蜘蛛造丝的蛋白质与酸接触时,它们之间相互叠合,连接成链状,从而使丝的强度大大增加。美国麻省的国家陆军生物化学指挥中心和加拿大魁北克内克夏生物科技公司( Nexia Biotechnologies)从蜘蛛身上抽取出蜘蛛基因植入山羊体内,让羊奶具有蜘蛛丝蛋白,再利用特殊的纺丝程序,将羊奶中的蜘蛛丝蛋白纺*造基因蜘蛛丝,这种丝又称为生物钢(Bio-Steel)。用这种方法生产的人造基因蜘蛛丝比钢强4至5倍,而且具有如蚕丝般的柔软和光泽,可用于制造高级防弹衣。生物钢的用途广泛,还能制造战斗飞行器、坦克、雷达、卫星等装备的防护罩等。
目前以人造蛛丝为材料的衣服已经问世,比如olt Threads公司
olt Threads是一家总部设在美国加利福尼亚埃默里维尔的生物技术公司,它为服装行业生产不同的可持续材料。在这些材料中有一种合成的蜘蛛丝,叫做“微丝”,但它其实和蜘蛛本身并没有什么关系。
蛛丝经久耐用且柔软,可以在承受高张力的情况下不断裂,因此Bolt Threads首席执行官Dan Widmaier和其科学家团队一直致力于研究蛛丝的生产原理,并尝试复制这一过程。纺织业逐渐成为继石油产业后的第二大污染产业,因此在这个领域新材料的创新有足够的成长空间。而对于Widmaier和他的团队来说,蛛丝是研发和生产可持续材料的完美灵感来源。
自“微丝”首次亮相后,Bolt Threads已获得2.3亿美元的投资。Bolt Threads并没有直接使用蜘蛛,他们使用了一种模仿蛛丝蛋白的DNA样本,并将DNA转换为酵母。酵母在发酵过程中生长并产生丝蛋白,这些丝蛋白会被制成粉末,即合成蜘蛛丝蛋白。
这个过程还没有结束,合成蜘蛛丝蛋白只是一种聚合物。这些粉末会被送入纤维实验室,并被溶解于一种黏稠度类似蜜糖的溶液中。溶解完全后,溶解液会从机器的小孔中挤压出来,并形成长丝。通过纺程工艺将产品纺成线轴,然后纤维就可以织成织物,并用于生产。
去年3月,这种新型材料已经可以应用于纺织生产。Bolt Threads已推出第一批50条限量版领带作为首款产品,这些领带都是由“微丝”制成,每条售价314美元。
热心网友 时间:2022-06-18 18:06
人造蜘蛛丝,是一种高韧性的人造材料。
新华网里约热内卢7月31日电(记者刘隆)巴西基因资源与生物技术研究所的科研人员近日成功在实验室内制作出人造蜘蛛丝,他们相信这是一项具有很高商业应用价值的科研成果。
据该项目研究人员介绍,该实验所需的蛛丝蛋白是在实验室中借助大肠杆菌合成的。科研人员将大肠杆菌稀释于液体介质中以合成具有特定DNA序列的蛛丝蛋白,然后借助一个特殊注射器获取蛋白纤维。
通过这种方法制成的人造蛛丝的直径约为40纳米,比天然蛛丝粗10到20倍。今后,科研人员还将测试这种人造蛛丝的延展性和韧性。
主持这一实验项目的生物技术专家艾利比奥说,这种人造蛛丝不仅具有弹性好、韧性大等优点,还能够生物降解,未来有望在纺织材料、医疗和飞机船舶制造等领域得到应用。