快来看看蚕丝还有哪些黑科技应用 蚕丝的应用

01、全球首款“蚕丝硬盘”:可植入人体
中国科学家研发出全球首款天然生物蛋白硬盘存储器——蚕丝硬盘,一个由蚕丝制成的硬盘:除了能存信息,还能装东西,比如血液样本、DNA、疫苗,甚至可以植入生物体 。
8月10日,该研究的主要完成人之一、中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员、博士生导师、上海微系统所2020前沿实验室主任陶虎介绍,蚕丝硬盘能同时存储数字信息和生命信息;其生物兼容性良好,可以植入活的生物体,比如人体,长期保存甚至永久保存,像电影中士兵佩戴的铭牌一样,制成永不丢失的生命铭牌;又能根据设定,制成寿命可控的时间胶囊,可控地降解,可控消失 。它有望在外太空等极端条件下保存信息 。

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蚕丝硬盘上的点阵 受访者供图
陶虎表示,对于蚕丝硬盘来说,好莱坞谍战大片中用微波炉破坏硬盘的情节可能会被改写,因为这款硬盘不畏强磁场和强辐射 。在微波炉中高火30分钟后,蚕丝硬盘中的信息仍“安然无恙” 。目前蚕丝硬盘的存储容量已可达64GB每平方英寸 。
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蚕丝硬盘的优势 受访者供图


02、丝素蛋白可作为“第二皮肤”起到护肤作用
丝素蛋白是从蚕丝中提取的天然高分子纤维蛋白,含量约占蚕丝的70%~80%,含有18种氨基酸,其中甘氨酸(gly)、丙氨酸(ala)和丝氨酸(ser)约占总组成的80%以上,其中亮氨酸可加速细胞的新陈代谢,丝氨酸、苏氨酸可延缓皮肤老化,色氨酸、酪氨酸能吸收紫外线,因丝素蛋白具有突出结构和组成,与人体肌肤极相似,其制成的薄膜,有人体“第二皮肤”的美称 。相对来说,蚕丝护理产品前景广阔,符合新世纪人类的绿色消费观念 。
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目前化妆品的应用中,小分子量丝素蛋白更多是作为添加剂使用,高科技含量的成膜工艺和人体生物学研究都还处于初级阶段,但已有的一种还处于初级开发阶段的丝素蛋白隐形可揭膜,也已经显示出巨大的潜能 。
这种技术开发出的丝素蛋白可揭膜,最大的优势在于生物相容性,可以完美契合肌肤,无毒不刺激;同时样品展示也符合上述提出的各个条件,比如快速成膜,透明可揭,还具备一定的抗紫外功效 。
这种技术在将来也应适用于局部面积使用的“第二皮肤”和药物领域中的药物载体 。


03、南开研究团队把蚕丝做成“肌肉”!
近日,刘遵峰团队利用天然纯蚕丝制备了一种新型的“人工肌肉”纤维,不使用化学修饰和添加剂,通过脱胶、加捻、合股、热定型等常规工业流程制作获得 。蚕丝“人工肌肉”在水雾和湿度驱动下实现了扭转、拉伸和收缩致动 。为了不需要外界固定就能实现可逆驱动 。刘遵峰团队开发了一种扭矩平衡的纤维结构,通过将扭曲的纤维对折、合股,使得蚕丝纤维实现了自平衡 。
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湿度增加后,蚕丝“人工肌肉”纤维编织的玩偶上衣衣袖缩短至一半,湿度降低后复原
研究人员用蚕丝伸缩肌肉编织了一件玩偶大小的智能上衣,实现了环境湿度增加时,智能上衣的衣袖长度收缩至原长度的一半;湿度下降时又恢复如初 。这种水分敏感的纺织品,可以通过改变宏观形状非常有效地实现水分和热量的管理功能 。预计在工业应用中开辟更多的可能性 。


04、科学家研发出再生蚕丝,纤维强度媲美蜘蛛丝
该材料可应用于医用缝合线或是用于新组织生长的脚手架 。
麻省理工学院和塔夫茨大学的科学家采取了另一种方法——他们设计了一种使用蚕丝制造几乎具有和蜘蛛丝一样强度的纤维的方法 。
该过程涉及化学溶解蚕茧,但仅限于某一点 。它们的分子结构保持不变,导致丝纤维分解成微丝状结构,称为微原纤维 。
随后将溶液通过小开口挤出,使这些微纤维重新组装成单根纤维 。研究人员将这种纤维被称为再生丝纤维(RSF),所得到的材料据报道强度是普通蚕丝的两倍 。
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除了采用传统纤维的形式来织造纺织品外,还可以将RSF形成网状,管状,卷状和片状等结构 。由于蚕丝具有天然的生物相容性,所以材料的可能应用可以包括医用缝合线或用于新组织生长的脚手架 。