生物质高强纤维 ——————蜘蛛丝 生物质纤维是指利用生物体或生物提取物制成的纤维,按来源可分为动物源纤维、植物源纤维和微生物质纤维三大类。按加工方法可分为生物质天然纤维和生物质化学纤维。其中,生物质天然纤维分为植物源纤维(如:棉、麻)、动物源纤维(如:毛、蚕丝、蜘蛛丝);生物质化学纤维分为植物源纤维(再生植物纤维素纤维、纤维素酯纤维、再生植物蛋白质纤维、海藻纤维);动物源纤维(再生动物蛋白质纤维、甲壳素纤维、壳聚糖纤维);微生物质纤维素纤维(细菌纤维素纤维、细菌甲壳素纤维、聚羟基脂肪酸酯纤维)等。 蜘蛛丝作为生物质纤维中的一种,具有超强的韧性与抗断裂机能,又同时具有质轻、抗 UV与生物可分解等特点,制成纤维后可应用在科技、国防、医疗等领域。其优异的物理性质是一般纤维、天然纤维甚至是合成纤维所无法比拟的,是一种优异的生物质高强纤维,因而引起了世界各国科学家的兴趣与关注。 1 、需求分析 由于蜘蛛丝本身的特性,决定了在纺织、医疗、军事等领域有着广泛的应用需求。 医疗卫生方面 蜘蛛丝主要成分是蛋白质,人们目前尚未发现人体对蜘蛛丝所含的蛋白质有任何排异反应,这正是蜘蛛丝应用在医学上最大的优点。又鉴于蜘蛛丝极轻、韧性好、强度大等现有材料不可比拟的优点,科学家认为用它可以生产人工关节韧带、人工肌腱、人造血管等组织,同时还可以做组织修复、用于眼外科和神经外科手术等特细和超特细生物可降解的外科手术缝合线及生物大分子的固定材料。 蜘蛛丝膜具有很好的透明性、生物可降解性和水-空气界面的通透性。与胶原蛋白和弹性蛋白相似,丝蛋白具有自装配性质,通过二级结构调节以提供机械支撑;与聚酯比较,丝的柔韧性和弹性使其经的起重压和疲劳。丝蛋白生物相容性好,与胶原起同样的细胞黏附、扩展、分化和生长作用。 丝基质还有机械诱导作用,通过调整丝基质的硬度,提供控制基质的最终机械特性来模仿天然机体组织的机械特性和支持宿主组织内生长,蛛丝蛋白是组织工程支架材料的有力竞争者。 军事方面 蜘蛛丝强度大、弹性好、柔软、质轻等优良性能,尤其是具有吸收巨大能量的能力,非常适合防弹衣的制造,它可以阻挡子弹的侵入,使弹头或弹片击入人体内的危险降到最低程度。可用来制成坦克、飞机、雷达、卫星以及军事建筑物 的理想的防护罩;用于制成质量小、抗风性能好、坚固耐用的降落伞。在航空航天方面,可用作航天结构材料和织造航天服等。 蜘蛛丝的高吸能...