我国科学家造出超强人造蚕丝，比天然蛛丝的平均强度高70%以上

天津大学的官方文件称，来自生命科学学院的林志团队提出了一种制备超级人造丝的新方法，首次将廉价的普通蚕丝转化为超高强度的人造丝。这种人造丝纤维的拉伸强度比天然丝的平均强度高70%以上。

IT之家了解到，相关成果已发表在国际知名期刊《材料科学》上，标题为《人工超强蚕丝丝超越天然蜘蛛丝》，DOI: 10.1016/j.matt.2022.08.028

简单来说，他们的灵感来自蜘蛛卵丝的人工纺丝。他们通过特殊的化学浴去除普通蚕丝的粘性外层，结合金属离子辅助增强的方法，得到了一种性能优于蜘蛛丝的超强蚕丝纤维。这是人类历史上首次将廉价的普通蚕丝转化为超高强度和韧性的人造丝，在性能上超越天然蜘蛛丝。

据IT之家介绍，这种人造丝纤维的拉伸强度达到2.0 GPa，比天然丝的平均强度高出70%以上，并且具有43 GPa的高平均杨氏模量，远高于所有已知的天然微丝。

历史上，丝绸在人类社会中被广泛使用。现在蚕丝材料在生物医学上也可以用作缝合线和手术网材料。由于其生物相容性、力学性能和生物降解性，也可用于组织再生实验。

然而，这种材料也有其局限性。例如，英国谢菲尔德大学的克里斯·霍兰德教授指出:“丝绸中的蛋白质成分一旦被过度破坏，就很难重新编织成高性能的产品。”

据介绍，研究小组使用十二烷基硫酸钠和碳酸钠来帮助溶解丝绸的外层粘性层。该方法蚕茧脱胶率在28%左右，内部蛋白质分子量仍然较大，在一定程度上保证了其力学性能。

最终的RSF-锡纤维表现出极高的拉伸强度，比脱胶后的天然丝(610±84 MPa)和蜘蛛丝(1117±275 MPa)分别高200%和70%，其平均杨氏模量为43±6 GPa，显著高于所有已知的天然微丝(lt: 20 GPa)。

代表性人造丝和真丝的应力-应变曲线。