蛛網(wǎng)強(qiáng)力纖維ppt課件-在線瀏覽
2025-03-06 19:30本頁(yè)面
【正文】 原料也能由原 本截然不同的生物性分子制造而成。液體通過(guò)吐絲器時(shí)會(huì)脫去水分，酸度也跟著 改變，使這些分子的方向性愈來(lái)愈高，最后全部順 著流動(dòng)的方向排列，吐出來(lái)的就是分子排列整齊的 絲。看似是黏稠的液體，事實(shí)上它們 分子全都朝向同一方向排列。液體通過(guò)吐絲 器時(shí)會(huì)脫去水分，酸度也跟著改變，使這些分子的 方向性愈來(lái)愈高，最后全部順著流動(dòng)的方向排列， 吐出來(lái)的就是分子排列整齊的絲。 蜘蛛絲的分子特性 此圖為蜘蛛絲蛋白質(zhì)內(nèi)的氨基酸構(gòu)造，分別由圖中的硬質(zhì) Beta折疊與松散捲曲的 Alpha螺旋結(jié)構(gòu)組成，由于 Beta折疊十分的堅(jiān)硬，加上 Alpha螺旋結(jié)構(gòu)富有彈性及松散，使得蜘蛛絲本質(zhì)堅(jiān)硬但又富有彈性，加上裂縫在此結(jié)構(gòu)不易延續(xù)所以此材料不易破裂 氨基酸 蠶絲 蜘蛛絲 甘氨酸 丙氨酸 絲氨酸 酪氨酸 — 天冬氨酸 /天冬酰氨 精氨酸 組氨酸 谷氨酸 /谷氨酸鹽 賴氨酸 纈氨酸 亮氨酸 異亮氨酸 苯丙氨酸 脯氨酸 蘇氨酸 蛋氨酸 半光氨酸 痕量 色氨酸 — 蜘蛛絲與蠶絲的氨基酸組成 奇妙的蜘蛛絲 蜘蛛絲與其他纖維的力學(xué)性能 材料 伸長(zhǎng)率（ %） 初始模量 （ N/m2) 強(qiáng)度 （ N/m2） 斷裂功（ J/Kg） 蜘蛛 牽引絲 ~ (1~30) 109 1 109 1 105 家蠶絲 15~35 5 109 6 108 7 104 尼龍 18~26 3 109 5 108 8 104 棉 ~ (6~11) 109 (3~7) 108 (5~15) 103 鋼 2 1011 1 109 5 103 凱夫拉 1 1011 4 109 3 104 橡膠 1 106 8 104 蜘蛛絲力學(xué)性能 蜘蛛牽引絲和其它纖維的力學(xué)性能比較 蜘蛛牽引絲具有高強(qiáng)度、高韌性和高彈性，尤其是承受外力所做功的能力遠(yuǎn)大于鋼絲及高性能合成纖維。 隨風(fēng)飄逸卻堅(jiān)韌的蜘蛛絲 園圃蜘蛛 蜘蛛絲能紡成紗？ 根據(jù)史料，最初嘗試?yán)弥┲虢z的是法國(guó)人。首先，等七月下旬出現(xiàn)園圃蜘蛛結(jié)的網(wǎng)，于是捉住一只蜘蛛。固定住之后，你就可以拿根玻璃棒，輕觸蜘蛛腹部下方的吐絲器引出蜘蛛絲，并輕輕拉出。若你碰巧懂得手工編織方面的 知識(shí)，就能收集一小捆絲，試著編成較粗的線，使 之比較接近紡織用的規(guī)格。他會(huì)馬上回 去工作，修補(bǔ)網(wǎng)子。光看這個(gè)器官的圖片，如果不加說(shuō)明，你或以為這是某種高科技噴膠系統(tǒng)。構(gòu)成新網(wǎng)的蛋白質(zhì)中 ，約百分之八十到九十回收自舊網(wǎng)，這表示蜘蛛獵 食的主要目的是為了取得結(jié)網(wǎng)所需的能量；大部分 的蜘蛛網(wǎng)原料都不需仰賴食物來(lái)補(bǔ)充，這種生命作 用展現(xiàn)了驚人的效率。經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)? 安排，一只金色 人面蜘蛛 能夠一口氣吐出 三百公尺 的絲。 仿 蜘蛛絲 研究背景 ? 蜘蛛牽引絲力學(xué)性能優(yōu)良，被譽(yù)為 “ 生物鋼 ” 一、 強(qiáng)度高、彈性好、初始模量大、斷裂功大 二、 強(qiáng)度是鋼的 5倍，韌性是 Kevlar的 3倍 三、它是一種以蛋白質(zhì)為基質(zhì)的高強(qiáng)材料，集 高強(qiáng)、高韌、輕質(zhì)、可生物降解等優(yōu)點(diǎn)于一身 ? 蜘蛛牽引絲的用途 在防彈衣、微型手術(shù)縫合線、航空材料、復(fù)合 材料等領(lǐng)域有著巨大潛在的用途?！凹徑z”前，“紡絲液”在絲腺內(nèi)呈液晶態(tài)，并以 α晶型為主。 國(guó)外的研究重點(diǎn) —— 蜘蛛絲蛋白的制備 轉(zhuǎn)基因技術(shù) – 轉(zhuǎn)基因動(dòng)物 : 山羊 (Nexia CANADA) – 轉(zhuǎn)基因植物 : 煙草 , 土豆 – 細(xì)菌 , 酵母 成功獲得重組蜘蛛絲蛋白 如果能大量生產(chǎn)人造絲 …… ? 1970年代后半，基因改造技術(shù)問(wèn)世，局面因而有了戲劇性的發(fā)展，取蜘蛛絲的基因植入動(dòng)植物體內(nèi)，理論上就能大量產(chǎn)絲。事實(shí)證明，與 胰島素基因 這項(xiàng)基因改造技術(shù)的的第一項(xiàng)重大成就相比，蜘蛛絲的基因比較難以駕馭。 實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下 羊乳蜘蛛絲 ? 第一代 BioSteel Goa 圖片來(lái)源 將蛛絲強(qiáng)度最強(qiáng)的人面蜘蛛基因移植到山羊的乳腺細(xì)胞，第二代山羊產(chǎn)下的羊奶，有三分之一可以分離出高含量的蜘蛛絲蛋白，
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