谈到韧性，大家都知道蛛丝比钢铁更强韧，比凯夫拉（一种被广泛用于制作防弹衣等的复合材料）更坚固。不过，人类仿制的蛛丝一直无法同实物相媲美。如今，德国的一个研究小组研制出硬度和蛛丝相同的人造纤维，从而使制造更安全的气囊成为可能。

图片来源：Alberto-Ghizzi-Panizza

       此前模仿蛛丝的努力集中在两类分子上。一类创造坚硬的晶体材料，另一类则建立更像凝胶状的物质。晶体悬浮在凝胶中，从而形成大的蛋白。不过，来自德国拜罗伊特大学的Thomas Scheibel及其同事意识到，这忽视了两种有助于将丝状物排列整齐的较小分子。“它们对纤维最终的结构和性能并无贡献，这也是两者之前被忽视的原因。”Scheibel表示。
 
       该团队将蜘蛛的造丝基因拼接到大肠杆菌中，使后者得以在酒精和水的混合溶液中产生全部4种分子。随后，研究人员利用一种被称为湿法纺丝的方法拉长纤维，从而创造出人造丝。当在刚刚形成后便被拉长时，该纤维最为坚固，很像蜘蛛用其后肢开始织网，以便将分子拉长并排列整齐。
 
       得到的材料并没有像蛛丝那样强韧，但更加有弹性。这意味着它在不断裂的情况下无法承受很大压力，但能被拉伸得更长。“这并不奇怪。”Scheibel介绍说，因为真正的蛛丝由3种具有不同属性的蛋白制成，而他的团队只利用了构成最具弹性蛋白的基因组。目前，他们正在研制利用全部3种蛋白制成的更高级人造丝。
 
       与此同时，现有纤维的韧性使其无法在制作汽车安全气囊时得到很好的利用。Scheibel表示，目前由诸如凯夫拉等材料制成的气囊坚韧有余但弹性不足，而人造丝能解决这一问题，前提是该团队能扩大生产规模。不过，这或许有点难度。

责任编辑：温蕊

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