來自國家農業和食品研究組織和豐田技術學院的研究小組調查了甘草蟲絲的強度,發現它們的強度歸因於高度有序的層次結構。希望這種材料能夠作為強力人造纖維的設計指標,並使結蟲絲產業化。

 2018年12月,國家農業和食品研究組織和興和株式會社發現,風袋蟲絲在彈性模量、斷裂強度和韌性方面超過了世界上最強的蜘蛛絲,並開發了一種收穫長絲的方法成一直線的書。此次,研究小組詳細研究了作為成蟲絲成分的蛋白質的一級結構(氨基酸序列)、二級結構(構象)和高級結構(晶體結構和聚集狀態),並研究了絲綢的力量。我尋找秘密。

 結果表明,成蟲絲由結晶區和非晶區週期性重複的有序分層結構組成,其有序度遠高於家蠶和蜘蛛絲。而且,這種結構是由絲蛋白的氨基酸序列的特性造成的,拉動時作用在絲上的應力均勻地分佈在各個晶體之間,並且應力有效地傳播到整個絲,從而產生比其他絲綢具有更高的彈性,換句話說,它表現出堅硬的特性。

 此外,當我們在同步輻射裝置(SPring 8)中使用高強度X射線研究纖維拉伸過程中發生的結構變化時,我們發現即使在拉伸過程中,高度有序的分級結構也沒有崩潰。拉伸紗線,並保持該狀態直到紗線被切斷。人們發現,高斷裂強度和高韌性表現歸因於這種結構。

 成蟲絲作為一種適合永續發展社會的環保材料而受到關注,並且已經開始嘗試在工業上使用它。希望這項成果能進一步推動私人企業所追求的蠶絲產業化。

論文信息:[自然通訊]對風鈴蟲產生的異常堅韌的絲的研究

豐田技術學院

獻給通過尖端研究和獨特教育為全球社會做出貢獻的工程師和研究人員

作為豐田汽車的社會貢獻活動的一部分,於 1981 年成立。學費為每年60萬日元。它的特點是像補習班這樣的小團體教育、全方位的研究設施以及所有學生都必須參加的實習。既通曉理論,又大膽挑戰未知領域,開闢新路徑的創新實踐型發展型 […]

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