打造超級堅韌的蛛絲

法國哲學家盧梭有句名言：「出自造物主之手的東西都是好的，而一到人的手裡，就全變壞了。」真是這樣嗎？至少對於蛛絲不是這麼回事。

我們知道，蛛絲是自然界已知材料中最堅韌的一種。但是通過人工的辦法，只要在裡面加進金屬，還可以讓它「好上加好」，韌性提高10倍。

科學家的這個靈感來自動物。他們很早就發現，某些動物顎、刺和爪上一些富有韌性的組織，其蛋白質結構中含有某些金屬。比如，切葉蟻和蝗蟲的顎上含有鋅，一些海洋節肢動物的鉗子上則含有銅。

那麼在蛛絲的蛋白質結構中摻入金屬，是否能提高它的韌度呢？為了回答這個問題，德國的一個研究小組利用一種叫「原子層積」的技術，把金屬離子注入蛛絲裡面。他們嘗試了鋅、鋁、鈦，發現所有這些金屬都有助於提高蛛絲的韌度。其中，鈦把蛛絲韌度提高了10倍，鋁提高了9倍，鋅提高了5倍。

研究小組相信，蛛絲加金屬後之所以韌度提高，是因為金屬離子跟蛛絲的蛋白質結構反應，在蛋白質高分子之間形成了很強的共價鍵之故。而通常，這些高分子僅以比較弱的氫鍵相連。

儘管蛛絲目前還難以大規模生產，因此現在實際應用價值並不大，但科學家相信，在蛛絲上獲得成功的這項技術可以應用於其他高分子材料。比如說，未來我們或許能夠通過該技術得到超級堅韌的紡織物。

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