四川大学吴锦荣教授和麻省理工学院的研究人员发现龙虾坚韧腹壳或能做轮胎
2019-03-12 来源:中国聚合物网
龙虾的壳很硬,但它尾巴下方的透明膜可能更神奇:实验室测试显示,这种薄而有弹性的物质和用来制造轮胎的橡胶一样坚韧。这将有助于开发用于制造柔性防护衣的新材料。相关论文近日刊登于《生物材料学报》。
就像龙虾背部的外壳一样,这种甲壳类动物尾巴下方的柔韧材料也含有甲壳素,这是一种纤维状物质,存在于许多昆虫和甲壳类动物的外骨骼中。当龙虾在海底岩体上快速爬行时,这种膜可以保护龙虾不被刮伤,它的韧性还让猎食者难以咬断尾巴。
中国四川大学和美国麻省理工学院的研究人员发现,这层膜是一种天然水溶胶,这使其具备弹性。他们使用电子显微镜观测到,这种膜虽然只有1/4毫米厚,却具有数千层胶合板式的精细结构,每层都含有大量的甲壳素纤维,并按照一定角度排列,即每层以36度角与上面的一层偏移。研究人员表示,这种排列方式使这种膜在各个方向上都很结实。
而且,该研究小组表示,这种层状膜有些松软,在开始变硬之前,几乎可以伸展到正常长度的两倍。进一步拉伸则会使材料变得更硬。薄膜分层排列的另一个优点是:只穿透少数外层的切割或凿痕通常不会传播到完整的层中,这使得材料具有“容错性”。
总的来说,这种材料和那些用来制作花园软管、轮胎和传送带的材料一样坚韧。论文作者之一、麻省理工学院机械工程学院助理教授郭明说,按这种膜的原理开发的材料有望用于制造柔性防护衣,尤其可用在关节需要活动的地方。
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(责任编辑:xu)
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