木纤维和蜘蛛丝的组合可以与塑料相媲美

到目前为止，实现强度和可扩展性是材料工程中的一个巨大挑战：增加强度意味着失去可扩展性，反之亦然。现在，阿尔托大学和芬兰VTT技术研究中心的研究人员成功地克服了这一挑战，受到大自然的启发。

研究人员通过将木质纤维素纤维与蜘蛛网线中的丝蛋白粘合在一起，创造了一种真正的新型生物基材料。结果是非常坚固和有弹性的材料，可以在未来用作塑料的替代品，作为生物基复合材料和医疗应用，外科纤维，纺织工业和包装的一部分。

根据阿尔托大学教授Markus Linder的说法，大自然为开发新材料提供了很好的成分，例如坚固且容易获得的纤维素以及本研究中使用的坚韧柔韧的丝绸。这两种材料的优点在于，与塑料不同，它们是可生物降解的，并且不像微塑料那样损害自然。

“我们的研究人员只需要能够重现这些自然属性”，同时也是研究领导者的Linder补充道。

'我们使用了桦树浆，将其分解成纤维素纳米纤维，并将它们对准成一个坚硬的脚手架。与此同时，我们用柔软且能量消散的蜘蛛丝粘合剂基质渗透到纤维素网络中，来自VTT的研究科学家Pezhman Mohammadi说。

丝绸是一种天然蛋白质，由蚕等动物排泄，也可在蜘蛛网线中发现。然而，阿尔托大学研究人员使用的蜘蛛网丝实际上并不是从蜘蛛网中提取的，而是由研究人员利用合成DNA的细菌产生的。

“因为我们知道DNA的结构，我们可以复制它并用它来制造与蜘蛛网线中化学相似的丝蛋白分子。Linder解释说，DNA中含有所有这些信息。

'我们的工作说明了蛋白质工程的新的和多样化的可能性。将来，我们可以制造具有略微不同构件的类似复合材料，并为其他应用实现不同的特性。目前，我们正致力于生产新型复合材料，如植入物，抗冲击物体和其他产品，“Pezhman说。

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