蜘蛛丝是最强韧的天然纤维之一，制造出媲美天然蛛丝的人造纤维，是材料学的重要研究方向。日前，英国剑桥大学的科学家发现了一种合成无毒高强度人工蛛丝新方法——一种高弹性、超强韧的纤维，性质与天然蜘蛛丝相似，有着广泛应用前景，而且生产过程绿色环保。
蜘蛛丝，资料图
据悉，新材料98％由水制成，新的人造纤维在室温下由水凝胶的汤质材料纺丝制成，成本较低，生产过程绿色环保，同时具有许多真正的蜘蛛丝的神奇性质。如果实现商业化生产，其有望用于制造纺织品、传感器和其他材料。
英国剑桥大学发布新闻公报说，与现有生产方法相比，这项新技术能耗低，不需要使用有毒溶剂，而且在室温下就能运作，可用于改进人造蛛丝及其他各种合成纤维的生产。相关论文发表在美国《国家科学院学报》上。
据了解，研究人员以一种凝胶为原料，利用纺丝方法从中拉出长丝，与蜘蛛吐丝类似。这种凝胶的成分98%是水，其余成分是经过特殊处理的二氧化硅纳米粒子和纤维素，由一种被称为瓜环的筒状分子“手铐”铐在一起。
在凝胶中富含水的环境下，不同分子间的相互作用使它们结合形成复杂的超分子结构，从而可以在室温下拉成直径仅几微米的长丝。约30秒后，丝线中的水分挥发，留下韧性和弹性都很高的纤维。
据悉，这种纤维的抗拉强度约为100兆帕到150兆帕，大约相当于天然蛛丝的十分之一，高于粘胶纤维和人造丝等部分合成纤维，以及人和动物毛发等天然纤维。此外，它还有非常高的阻尼，像蹦极绳一样可以吸收大量能量。这些属性使它可用于制造特殊纺织品、传感器等等。