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本文標(biāo)題："顯微鏡(SEM)的觀察構(gòu)成蛛絲的納米纖維結(jié)構(gòu)"
新聞來(lái)源：未知 發(fā)布時(shí)間：2013-3-11 0:13:12 本站主頁(yè)地址：http://m.mhzljd.cn
具備蜘蛛網(wǎng)集水功能的纖維
掛滿(mǎn)露珠的蜘蛛網(wǎng)美得像幅畫(huà)，或許使受到這個(gè)美麗的畫(huà)面的啟發(fā)，中國(guó)科學(xué)家模仿蜘蛛網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特性，
創(chuàng)造出能像蜘蛛網(wǎng)般有效捕捉及操控水氣的工業(yè)用纖維。
江雷(Lei Jiang)及其研究夥伴首先觀察蜘蛛網(wǎng)的細(xì)部構(gòu)造，找出蜘蛛絲與大氣中的水氣相互作用的方法。
他們發(fā)現(xiàn)常見(jiàn)的無(wú)毒草間蜘蛛(Uloborus walckenaerius)，是利用蛛網(wǎng)受潮時(shí)形成的結(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)(network of knot)構(gòu)造，在濕度較高的環(huán)境中捕捉水氣。
根據(jù)他們的研究，這種集水能力取決于潮濕環(huán)境讓蜘蛛絲產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)變化，
遍佈蛛網(wǎng)上的週期性紡錘結(jié)(spindle knot)能產(chǎn)生能量與壓力的梯度，導(dǎo)致水氣凝結(jié)成一串串的小水珠，小水珠稍后被輸送到紡錘結(jié)上，匯聚成100 μm的大水滴。
當(dāng)水氣在特定位置凝結(jié)后，該處的蛛絲就會(huì)蓬松形成結(jié)。掃瞄式電子顯微鏡(SEM)的觀察顯示，
在這些位置上，構(gòu)成蛛絲的奈米纖維不再整齊排列，而是朝向任意方向。研究團(tuán)隊(duì)根據(jù)這個(gè)知識(shí)，
利用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)來(lái)複制蜘蛛絲纖維結(jié)構(gòu)，原因是該材料對(duì)于水分子具極佳結(jié)合力
，他們對(duì)這種纖維進(jìn)行微調(diào)，以便能在溫度與濕度經(jīng)常改變的現(xiàn)實(shí)工業(yè)環(huán)境下運(yùn)作，結(jié)果成功開(kāi)發(fā)出能與蛛絲一樣夠捕捉及傳輸水滴的纖維。
研究人員并不清楚為何蜘蛛要演化出這項(xiàng)能力，他們推測(cè)可能是為了方便飲水，
或是恢復(fù)蜘蛛網(wǎng)的強(qiáng)度與黏性以捕捉獵物。該研究團(tuán)隊(duì)打算制備一系列可調(diào)控水分的材料，以應(yīng)用在不同方面，
其中一種應(yīng)用是透過(guò)微結(jié)構(gòu)效應(yīng)發(fā)展智慧型觸媒材料，在無(wú)觸媒的條件下加速反應(yīng)。
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