天天看點(diǎn)：蠶絲也能人造了？

出品：科普中國

作者：石霧遙

“春蠶到死絲方盡”，蠶成熟后結(jié)繭時(shí)會(huì)分泌一種粘液，粘液凝固后會(huì)形成長長的纖維狀的物質(zhì)，便是蠶絲。

(資料圖)

我們常說的蠶絲，到底是什么？

蠶絲是一種純天然的含有動(dòng)物蛋白質(zhì)的纖維，由于其構(gòu)造和我們的皮膚類似，因此蠶絲是制作衣服、被子、護(hù)膚品等的優(yōu)等的原材料。中國的蠶絲利用史可以追溯到數(shù)千年前，在漫長的歷史中，蠶絲不僅被廣泛應(yīng)用于古代中國生活的方方面面，還深度融入了中國的文化之中，并成為古代中國最重要的外貿(mào)商品。

但是由于蠶種不同、飼養(yǎng)方法不同等因素，導(dǎo)致蠶絲的質(zhì)量并不穩(wěn)定，存在高低之分，且由于養(yǎng)蠶費(fèi)工費(fèi)時(shí)，到了近現(xiàn)代，其質(zhì)量和產(chǎn)量越來越無法滿足需求，人們開始研發(fā)人造蠶絲的方法。

蠶與蠶絲

（圖片來源：veer圖庫）

根據(jù)食用的植物類型不同，可以將蠶分為桑蠶、柳蠶、柞蠶、木薯蠶等多個(gè)種類。不同的蠶分泌出來的蠶絲也是不同的，目前市面上常見的蠶絲多為桑蠶絲和柞蠶絲。桑蠶絲的品質(zhì)要遠(yuǎn)好于柞蠶絲。桑蠶絲質(zhì)地柔軟，有彈性，光澤度好，纖維較細(xì)。然而柞蠶絲質(zhì)地較硬，沒有光澤感，因此市面上高端的真絲衣物多為桑蠶絲制品。

桑蠶及桑蠶絲

（圖片來源：wikipedia）

柞蠶絲，明顯比桑蠶絲粗硬一些

（圖片來源：Flickr/ Dean Morley）

來了來了，人造蠶絲它來了！

但不管是桑蠶絲還是柞蠶絲，天然蠶絲的強(qiáng)度和彈性依然不太令人滿意。同時(shí)，它們的生產(chǎn)周期較長，產(chǎn)量較低，生產(chǎn)的工藝相對(duì)復(fù)雜，因此制約了它的廣泛使用。近期，我國的科學(xué)家通過科學(xué)技術(shù)成功地將普通的蠶絲的性能提高，且有望實(shí)現(xiàn)大量的生產(chǎn)，人造蠶絲真的來了！

蠶絲

（圖片來源：veer圖庫）

由于這種人造蠶絲是基于普通蠶絲制造的，而蠶絲的主要成分為蛋白質(zhì)——蛋白質(zhì)是一種相對(duì)容易變性的物質(zhì)，在高溫以及環(huán)境偏酸堿性時(shí)都容易變質(zhì)，所以在制作人造蠶絲的過程中，需要保持溫和的環(huán)境。

為了保證這種溫和環(huán)境，研究者在相對(duì)較低的溫度下通過木瓜酶、碳酸鈉及十二烷基硫酸鈉等化學(xué)物質(zhì)來溶解蠶絲外部的粘性外層。在保證蠶絲的絲線脫膠率較高的情況下，蠶絲的蛋白質(zhì)保持了相對(duì)穩(wěn)定，進(jìn)而為人造蠶絲良好的機(jī)械性能打下了基礎(chǔ)。隨后，進(jìn)一步將蠶絲樣品加入到微管中，利用金屬離子輔助增強(qiáng)，在微管中進(jìn)行人工紡絲，最終得到細(xì)長的“人造蠶絲”。

經(jīng)儀器測(cè)定，得到的人造蠶絲的抗拉伸強(qiáng)度比天然的蠶絲高出2倍。與自然界中強(qiáng)度最高的天然蛛絲相比，強(qiáng)度也要高出70%以上。此項(xiàng)成果讓高性能、高品質(zhì)的蠶絲的大規(guī)模生產(chǎn)與市場(chǎng)投入成為了可能。此項(xiàng)成果也極大的推進(jìn)了我國踏入紡織強(qiáng)國的腳步！

人造蠶絲制作過程

（圖片來源：參考文獻(xiàn)1）

這種高強(qiáng)度人造蠶絲能廣泛應(yīng)用在生活的各個(gè)方面，最容易想到的就是紡織品領(lǐng)域。

由于皮膚親和性好，極度舒適，蠶絲一直以來就主要用于制作各種紡織品。蠶絲被、絲綢裙等等都是以蠶絲為原料制成的。由于人造蠶絲的強(qiáng)度和拉伸性能突出，未來有望用于生產(chǎn)更加輕便的盔甲和防彈背心等。

蠶絲被

（圖片來源：veer圖庫）

蠶絲裙

（圖片來源：veer圖庫）

作為古代文明產(chǎn)物之一，加上現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展與進(jìn)步，蠶絲必將得到更廣泛的推廣與使用，蠶絲文化也必會(huì)迎來嶄新的發(fā)展面貌！

參考文獻(xiàn)：

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標(biāo)簽： 參考文獻(xiàn) 方方面面