高強度合成納米物質,是一種可以運用在工業和醫學上的物質。
美國科學家把蜘蛛絲和生物矽混合在一起製造出,由Massachusetts的Tufts大學的David Kaplan及其同事製造出來的這種新納米物質比蛛絲具有更好的彈性和張力強度,而比矽則更耐磨損。矽在生物體系里廣泛存在,它被用來支持和保護藻類(硅藻)這樣的單細胞生物。它同樣存在於某些更高等動物的骨骼甚至在植物里。同時,蜘蛛絲則是一種具有很好彈性和強度的物質。而且,它可以自我聚集來產生很好的層狀結構。
Kaplan和他的同事在他們的新工作里使用了基因工程來克隆了一種可以構成薄膜和纖維的蜘蛛絲蛋白質。通過把這種物質和硅藻蛋白質里的生物矽混和在水性的溶劑里,研究者們能夠創造出一種具有卓越的力學性質的新納米合成材料。研究者們發現橢圓形的矽粒子附著在蛋白質纖維上,從而使得它變得具有黏性。
與自然界裡的矽的直徑大小可以從0.5微米到10微米不同,研究者們製造的這種矽粒子直徑大小限制在了0.5微米到2微米之間。根據Kaplan和他的合作者,這種控制矽粒子大小的能力可以被用在工業和醫學上,以及用來製造新的合成材料。用來製造人造骨骼的新生物材料就是一個例子。
研究者們表示,他們的新技術可以用來製造其他很難用傳統工業方法製造的耐磨物質和合成材料。研究小組將會試著更好地控制矽的形態從而來改善它的力學性質。