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[科普中国]-蚕茧虽小,力量可不小,来自蚕茧的仿生学灵感

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英国牛津大学研究者大卫.波特(David Porter)和陈复加通过检测蚕茧,发现了一类非常轻巧但异常坚韧的结构,这类结构可能能用于制作 保护性的头盔和轻巧的装甲 ,同时这一发现将会促进材料科学的发展。

(蚕蛹。图片来源:Pixabay)

陈复加表示,为了避免蚕蛹受到自然界的多种威胁,蚕将它们的茧演化出了一系列出色的结构和性质。蚕茧 重量轻、强度大而多孔 ,是用来发展仿生复合材料的理想对象。

这个研究有助于开发能够消散攻击的新型材料,就像汽车中吸收冲撞的区域一样,以此可以设计新的轻量级铠甲。从经济学角度来看,这项研究结果也非常具有吸引力:比如在中国和印度这样迅速发展的汽车制造大国,来研发新型的材料制造汽车壁板。

(头盔装甲示意图。图片来源:Pixabay)

世界上的蚕茧量非常充足,目前的 全球生丝市场产量大约是每年50万吨。多数蚕茧都被用来煮过拆散,制造纺织品,但蚕茧还有着 很多潜在的应用,特别是对发展中国家来说。蚕茧的生产过程也非常环保,不像饲养牛羊一样会产生甲烷。

(制作纺织品的蚕茧。图片来源:Pixabay)

陈复加表示,接下来还需要进行更多的研究,下一步会寻找复制蚕茧中结构的方法,发展生产流程。将自然界中的结构用于商业开发有很多先例,“荷叶效应”最终促使人们发明了“自清洁”窗户和外用漆,而苍耳的结构让工程师们发明了由钩和毛组成的钩毛搭扣带。

(图片来源:Pixabay)

排版:大庆

题图来源:Pixabay

本文编译自: Silkworm cocoons inspire tough materials