蜘蛛絲

自然界中，蜘蛛絲親水性的仿錘結(jié)和仙人掌圓錐形結(jié)構(gòu)的刺可以將空中的微小霧滴定向收集，這種獨特而有趣的動態(tài)行為（包括不對稱擴散，穩(wěn)定滾動，全彈和定向傳輸），為界面的定向液體動力學(xué)打開了靈感大門，推動了一系列液體在超濕界面的創(chuàng)新和革命，可以在農(nóng)業(yè)灌溉，潤滑，除霧，微流體操作等多個領(lǐng)域應(yīng)用。為了提高可控性，研究人員已嘗試使用諸如熱，光，磁場和電場之類的外部場來輔助或?qū)崿F(xiàn)可控的液體動力學(xué)。近年來，新興的定向液體運輸應(yīng)用取得了長足的發(fā)展，但仍然存在一些挑戰(zhàn)。在這個關(guān)鍵時期，有必要總結(jié)和整理關(guān)于超潤濕界面的定…

在合成粘合劑開發(fā)之前，天然蛋白質(zhì)通常被用作膠水。在我們開發(fā)出用原油制造粘合劑的化學(xué)合成方法之前，膠原蛋白（來自動物蹄）、酪蛋白（來自奶酪）和面筋（來自谷物）都被用作膠水。許多生物體產(chǎn)生專門用于粘附的蛋白質(zhì)。貽貝能產(chǎn)生一種很強的蛋白膠，使它們能夠在粗糙的潮間帶粘在滑滑的巖石上。蜘蛛也能產(chǎn)生堅韌的絲基膠水，用來捕捉蜘蛛網(wǎng)中快速移動的昆蟲。今天，蛋白質(zhì)基膠水幾乎完全被合成替代品取代，2010年全球市場規(guī)模達410億美元。 石油的這一工業(yè)過程大大增加了全球溫室氣體和揮發(fā)性有機化合物（VOC）的排放量。隨…

蜘蛛是地球上的一種古老生物，體長從0.05毫米到60毫米不等，截至2010年底，全球已知的蜘蛛共100科5420屬42055種，我國有67科約3800種。 作為知名的“紡織小能手”，蜘蛛通過紡器紡出的蜘蛛絲性能絕對優(yōu)異，完全“碾壓”人類合成的各種纖維。研究發(fā)現(xiàn)蜘蛛絲的拉伸強度高達717.5~1490 mN/m2，彈性模量2175~3725 mN/m2，斷裂功93.3~298 MJ/cm2。蜘蛛絲的強度大約是同等質(zhì)量鋼絲的5倍，鉛筆芯粗細的蜘蛛絲足以拉動一艘萬噸級的遠洋貨輪，韌性是鋼的10倍。難怪…