【科研突破】清華大學團隊用石墨稀造出超級蠶絲，比一般蠶絲堅韌之餘更可導電

By cherry.liu on 12 Oct 2016

天然蠶絲是一種非常強壯的材料，由於其柔軟、強韌的力學性能享有「纖維皇后」的美譽，是至今最為廣泛研究和利用的天然蛋白纖維。清華大學這隊研究人員就找到了一個讓絲變得更加強壯的方法：讓蠶蟲進食石墨稀（graphene）或奈米碳管（carbon nanotubes）。

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清華大學化學系的張瑩瑩和她的團隊日前發表一種直接把石墨烯材料餵予蠶的方法。團隊把含有0.2%重量的石墨稀或奈米碳管的水溶液噴上桑葉，讓蠶蟲進食。蠶蟲進食之後，人員就按照標準採絲程序採集蠶絲。

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和正常的蠶絲相比，經由石墨稀強化的蠶絲比較堅韌，而且能承受比平常強50%的壓力。人員隨後把絲纖維加熱至1,050 °C，以碳化絲中的蛋白質，並研究他們的電導率以及結構。研究團隊發現，經強化的蠶絲能傳導電力 — 這是一般蠶絲做不到的。人員更透過拉曼光譜（Raman spectroscopy）以及電子顯微鏡發現，經石墨稀強化的絲纖維的晶體結構更有條理。

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由於蠶蟲只進食了很少的碳材料，所以不能在絲線的橫截面中可見。張瑩瑩表示，蠶蟲如何將把納米物料合拼到絲以及蠶蟲身體用了多少納米去製造蠶絲這種問題就要交給生物學家來解答。無論如何，科學家證明了利用石墨稀去製造超級蠶絲時可能的。團隊相信，利用這個方法所做出來的絲則可應用於耐用的保護性布料、可生化分解醫療植入物以及環保的可穿戴式電子產品。