» Питающиеся графеном шелкопряды прядут сверхпрочный электропроводящий шёлк
20.12.2016 10:57

Питающиеся графеном шелкопряды прядут сверхпрочный электропроводящий шёлк

Источник перевод для gearmix () Источник перевод для gearmix ()

Шёлк является натуральным волокнистым материалом, широко используемым в текстильной промышленности не только из-за его внешней привлекательности, но и из-за высокой механической прочности. Новое исследование показывает, что тонкие как паутинки нити становятся ещё прочнее и эластичнее, когда личинок шелкопряда кормят углеродными нанотрубками и графеном.

graphene-fed-silkworms-600x315

Графен или углеродные наночастицы, называемые «чудо-материалом», имеют огромные перспективы для применения в энергетике, электронике, медицине и многих других отраслях. Личинки тутового шелкопряда прядут шёлковые нити из протеина шёлка, вырабатываемого их слюнными железами. Исследователи под руководством Инина Чжана из Университета Цинхуа решили проверить, как добавление графена в диету шелкопрядов, состоящую обычно из листьев шелковицы, повлияет на этот процесс.

Они опрыскивали листья шелковицы водным раствором, содержащим 0,2 процента углеродных нанотрубок или графена, а затем, после того как личинки сплетали кокон из нитей, собирали шёлк. Сбор шёлковых волокон является стандартной процедурой в производстве шёлка, поэтому кормление шелкопрядов углеродными нанотрубками и графеном является гораздо более простым методом, чем обработка шёлка наноматериалами, растворёнными в химических составах.

Согласно результатам исследования, усиленный углеродом шёлк оказался в два раза прочнее обычного шёлка и может выдерживать большее, по крайней мере, на 50 процентов натяжение на разрыв. Команда Чжана проверила проводимость и структуру волокон такого шёлка после нагревания волокон до 1050 ° C, необходимого для карбонизации белка шёлка, и в отличие от необработанных волокон усиленный шёлк обладает электропроводностью. Кроме того, спектроскопия и исследование под микроскопом показали, что модифицированные шёлковые волокна имеют более упорядоченную кристаллическую структуру.

Текстиль будущего

 

Одежда, изготовленная из материалов с использованием смарт-текстиля, имеет гораздо больше перспектив, чем изделия из традиционных материалов. Проводящую ткань на основе усиленного углеродом шёлка можно будет применять в биомеханике, чтобы показывать спортсмену напряжение и давление, создаваемое различными мышцами при физической нагрузке. Она также может быть использована в технологиях электронной одежды, способной «общаться со смартфонами». Помимо этого, учёные, разрабатывающие биоразлагаемые медицинские имплантаты, смогут в перспективе добавлять модифицированный шёлк в свои изделия.

По словам специалиста по материаловедению Яопен Чжана из Университета Дунхуа, предлагаемый метод является «наиболее простым способом для производства высокопрочных шёлковых волокон в промышленных масштабах». Таким образом, человечество стало на один шаг ближе к захватывающему будущему, когда легко доступные носимые технологии помогут улучшить жизнь каждого человека.



ПОХОЖИЕ ЗАПИСИ


© Gearmix 2013
Права на опубликованный перевод принадлежат владельцам вебсайта gearmix.ru
Все графические изображения, использованные при оформлении статьи принадлежат их владельцам. Знак охраны авторского права распространяется только на текст статьи.
Использование материалов сайта без активной индексируемой ссылки на источник запрещено.

Понравилась статья?
Поделись с друзьями!

x

Комментарии запрещены.