东北大学 蚕蛾及其含CNF的饲料
学分:东北大学 东北大学的研究人员通过对蚕的饮食进行简单的调整,生产出了天然合成丝的纤维素纳米纤维(CNF)
将CNF与市场上可买到的食物混合,喂养蚕,会产生更强壮、更有张力的丝
他们的研究结果发表在2021年2月1日的《材料与设计》杂志上
东北大学材料工程师成田文雄是这项研究的合著者,他说:“当我们意识到蚕产丝的流动聚焦方法最适合CNF的纳米纤维排列时,我们就有了这项研究的想法。”
丝绸通常与衣服联系在一起
但是由于它的强度和弹性,它的用途非常多样
它的生物相容性使得它在人体内使用更加安全
因此,研究人员一直在研究进一步强化丝绸的方法
然而,到目前为止研究的过程需要使用对人类和环境有害的有毒化学物质
纤维素纳米纤维——已经被提炼到微观水平的植物衍生纤维——在合成低成本、轻质、高强度和可持续的纳米复合材料(如丝绸)方面显示出前景
然而,先前基于CNF的合成材料由于缺乏纳米纤维排列而显示出很少的机械改进,即使得益于昂贵的设备
基于当前研究的CNF合成丝绸生产可持续循环示意图
学分:东北大学 所得茧具有不同的CNF重量百分比(从左到右分别为0、5和10重量%)
学分:东北大学 相比之下,蚕用一种聚焦流动的方法生产丝
丝通过它们的唾液腺分散,使纤维沿着流动方向定向,从而实现更好的纳米纤维排列
在本研究中,将蚕幼虫分成三组,并以含有不同量CNF含量的食物饲养
研究小组对拉伸的丝纤维进行了强度测试,发现其强度约为2
比非CNF饲养的蚕的丝强0倍
成田说:“我们的发现证明了通过简单地使用CNF作为诱饵来生产可持续生物材料的环保方式。”
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