蜘蛛丝的结构与机械性能研究进展

蜘蛛丝是一种天然动物蛋白纤维,含有(GPGXX)n/(GPGQQ)n、An/(GA)n、(GGX)n等多种重复多肽序列,具有多样的分子结构、机械性能与生物生态学功能,同时还具有强度高、弹性好、初始模量大、断裂能大、可生物降解、生物相容性好、保湿性好、轻盈等其它合成高性能纤维所无法比拟的优良机械性能及特性.为此,本研究对蜘蛛丝的组成、结构、机械性能、纺丝机理、应用前景进行了概述.     

蜘蛛丝蛋白的研究进展

蜘蛛丝属线状蛋白质,具有独特的结构和性能特点,是世界上拉力强度和弹性最强的纤维之一,其强度比钢还要硬.一些蜘蛛丝蛋白的基因已被克隆出来,并且用不同的表达载体表达,同时进行了成丝研究.由于蜘蛛丝性能独特,在许多领域具有良好的应用前景.     

二十一世纪新型纤维--蜘蛛丝

介绍了蜘蛛丝的形成、结构性能,利用生物技术开发蜘蛛丝的几种途径及应用前景。     

蜘蛛丝拉伸变形行为的力学模型

根据大腹园蛛牵引丝力学性能的结构机理及其聚集态结构和形态结构特征，初步建立了以皮芯层结构为基础的蜘蛛丝拉伸力学模型，分析了皮芯层比例及结构对蜘蛛丝纤维力学性能的影响。以层状复合材料的拉伸变形为依据，分析了蜘蛛丝纤维的拉伸断裂过程与皮芯层性能间的关系。     

蜘蛛丝多肽链段结构的优化设计

根据蜘蛛丝氨基酸片段的序列特征,利用 Hyperchem5软件对部分具有β-折叠或螺旋状结构的多肽链段的分子结构进行优化设计,分析了氨基酸种类、聚合度对多肽链段形成特定构象的影响,发现一定的氨基酸片段有形成特定构象的趋势。分子构象的多元化是蜘蛛丝具有优异力学性能的重要原因。     

蜘蛛丝的结晶结构及其取向

研究和分析了大腹园蛛的牵引丝、内层包卵丝的结晶结构及其取向,探索了大腹园蛛丝纤维分子链的排列状态、结晶结构和蜘蛛丝力学性能间的关系。     

人造蜘蛛丝问世：强度超钢铁

可不是只有电影里的蜘蛛侠才能制造出那么强韧的“人造”蜘蛛丝哦。近日，美国科学家利用转基因蚕打造人造蜘蛛丝，强度甚至超过钢铁，这项研究突破将孕育出强度更高的织物纤维，可用于整容手术、制造包扎烧伤患者的绷带以及防弹背心。科学家们通过转基因蚕吐出的纤维表达蜘蛛基因序列，获得弹性和延展性更高的蜘蛛丝蛋白。作为一种生物材料，蜘蛛丝拥有巨大用途：     

新型人造蜘蛛丝超强韧

蜘蛛丝在自然界中很常见,然而它非常不普通,一直吸引着科学家研究和仿制。据实验研究,在高湿的环境中,蜘蛛丝可伸长5倍长度,并且伸长后几乎不反弹、不旋转。伸长的蜘蛛丝遇水会恢复到初始长度,这使它被来袭的猎物撞击而伸长后可以自动修复并继续使用。这一切都表明蜘蛛丝具有极佳的机械性能。     

用蜘蛛丝生产纳米级超细光纤的奇特技术

据英《新科学家》2002年3月22日报道 :为了制造纳米级直径的超细中空光纤 ,美国加利福尼亚大学的YushanYan和他领导的科研小组利用天然的蜘蛛丝作工具 ,得到了中空的玻璃质纤维 ,其内径仅仅2纳米。具体的工艺过程是 :取一段1厘米长的蜘蛛丝 ,两端粘到钢丝刷上 ,然后反复地把蜘蛛丝在原硅酸四乙酯溶液中浸渍 ,使蜘蛛丝粘上一层均匀的涂层 ,待涂层干燥后 ,再在420℃的炉子中烘烤 ,烧掉里面的蜘蛛丝 ,而涂层在烘烤炉中发生分解反应变成二氧化硅 ,并收缩到原来直径的1/5 ,于是就得到了中空的石英管。试验用的蜘蛛丝是马达加斯加的一种学名为Ne…     

潘志娟与蜘蛛丝的"不解缘"

在苏州大学北校区纺织工程实验室,记者见到了苏州大学材料工程学院最年轻的博导、教授——潘志娟。38岁的潘志娟近来频频出现在各类国家级、省市级媒体(如中央十台《走进科学》栏目,《新华日报》、苏州《城市商报》等)的报道中,她正在研制的“纳米蜘蛛丝无纺布”在我国目前尚处     

蜘蛛丝应力—应变行为的分子结构机理

利用激光拉曼光谱技术研究了大腹园蛛牵引丝、蛛网框丝和内层包卵丝的分子构象,分析了蜘蛛丝的分子构象差异对其应力-应变行为的影响,探索了蜘蛛丝优异力学性能的分子结构机理。     

比蜘蛛丝还细的太阳能电池“问世”

据物理学家组织网报道,奥地利林茨大学和日本东京大学的科学家研制出了一款比一根蜘蛛丝还纤薄的超薄太阳能电池,且电池非常柔软,可以缠绕在人的一根头发丝周围。     

纳米材料研究进展

纳米材料是指颗粒尺寸在纳米量级(1～100nm)的超细材料。纳米材料在结构,光电和化学性质等方面具有诱人的特征而受到人们的关注,纳米材料的发展,对于人们进一步认识,固体材料的本质结构性能具有十分重要的价值。介绍纳米材料的结构、性能、制备与应用并对其未来发展趋势进行了展望。     

大腹圆珠牵引丝的结构与性能分析

以大腹圆珠牵引丝为研究对象,分析了蜘蛛丝的聚集态结构特征和形态结构特征。在结构研究的基础上,探索和分析了蜘蛛丝高强度和超收缩性能的形成机理。     

碳纳米管的性能和应用研究进展

碳纳米管因其独特的结构和性能,而成为纳米材料领域的研究热点之一.本文在简要介绍碳纳米管结构特点的基础上,对其力学、电学、超导和光学性能进行了详细分析,并对其应用前景和研究进展进行了归纳总结.     

储氢合金的研究进展

储氢合金是近年来开发的一类新型高性能材料。本文介绍了储氢合金的工作原理、基本类型、性能及开发的最新进展 ,讨论了它在氢的储存、运输、净化、催化和镍。氢化物电池等高技术领域中的应用前景     

磁性高分子材料的研究进展

综述了结构才复合型两类磁性高分子材料的制备方法，结构及的研究进展，并讨论了磁性能的影响因素。     

浅谈OGFC路面的应用情况

本文介绍了排水性路面（OGFC）的起源与发展，并论述了其设计、施工等技术要点，并探讨了其适用范围和应用前景。     

纳米材料的性能及其在化学和医学方面的应用

纳米材料是具有多种优异性能的功能材料，有广阔的应用前景。文中针对纳米材料所具有的独特性能进行综述，对该种材料的应用性能进行了介绍和展望。     

纳米二氧化硅的开发与应用

介绍了纳米二氧化硅的结构、性能、制备方法及其开发与应用。