美模仿“后紡織”技巧從細菌獲取合成蜘蛛絲

美國加州太平洋大學科學家向人們展示了從細菌獲取合成蜘蛛絲并將其進行加工的研究成果。他們通過將稱為“后紡織”（post-spin）的重要過程實行標準化，創造性地改革了合成蜘蛛絲純化過程，為生產和應用高強度合成蜘蛛絲奠定了基礎。

科學家表示，在后紡織過程中，合成蜘蛛絲分子通過機械促動器械被拉伸而提高了纖維的強度。研究發現，機械拉伸讓合成蜘蛛絲十分均勻，避免了人工紡織過程中出現的誤差，結果是合成蜘蛛絲與雌性黑寡婦蜘蛛產生的自然蜘蛛絲相近程度超出了科學家的預想。

科學家過去已掌握了獲得與自然纖維具有相同生化完整性的合成蜘蛛絲的方法，但是存在的問題是不能模仿蜘蛛特有的后紡織技能。這種自然后紡織過程可拉伸纖維（蜘蛛絲），以便讓纖維分子整齊排列提高纖維的強度。

為解決該難題，太平洋大學克雷格·維爾拉博士開發了利用機械促動器械除去人為變數的技術。在實驗室中，機械促動器械能夠模仿蜘蛛的自然后紡織技巧，可靠地拉伸合成蜘蛛絲纖維至特定的長度。維爾拉表示，在拉伸過程前，合成纖維存在著顯著的力學特征差異，拉伸處理后其差異顯著減少。

鑒于其力學特性，合成蜘蛛絲具有潛在的多種工業應用。人們對黑寡婦蜘蛛絲所具有的高強度特別感興趣，分析表明其強度可以與杜邦公司的凱夫拉爾纖維相媲美，同時其重量更輕、密度更低。如果人們能夠大量生產具有蜘蛛絲力學特性的合成絲，那么有望利用它取代凱夫拉爾纖維、碳纖維和鋼材。合成蜘蛛絲將給特定產品的生產帶來巨大的影響，包括防彈衣、飛機機身以及外科切口縫合線。

維爾拉領導的研究小組目前在繼續研究黑寡婦蜘蛛以及合成蜘蛛絲的生產。他說，研究小組、試圖融會貫通他們掌握的知識，實現合成蜘蛛絲拉伸過程的大規模化。他們最終的目標是實現合成蜘蛛絲材料可再生生產，幫助人們改變未來。

——摘自《科技日報》