受蜘蛛啟發,科學家找到更好的奈米纖維新處理技術

受蜘蛛啟發,科學家找到更好的奈米纖維新處理技術

據外媒報導,奈米纖維已被應用於許多領域,從輕型汽車零件到高強度材料,然而對於它們的使用並不是那麼容易。現在,由於對某一種類的蜘蛛有了新的認識,這種情況將可能很快就能發生變化。 儘管大多數蜘蛛的網都是由光滑的絲線包裹著一種黏性的天然膠構成,但篩器蜘蛛的卻不是這樣。

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它們蛛網上的絲線更像是一根根會嵌入獵物體內的「剛毛」。

當這些蜘蛛織網時,它們從腹部排出成千上萬的絲奈米纖維。它們會利用兩排被叫做跗毛的特殊後肢剛毛抓住這些纖維,將它們「梳」在一起並形成螺紋。蜘蛛自己在織網的時候不會被這些線纏住。

為了更好地瞭解它們為什麼不會被纏住,一個國際科學家團隊從刮掉「蕾絲(lace weaver)」蜘蛛的跗毛開始。隨後,研究人員檢查了蛛形綱動物的後腿,他們發現蛛形綱動物的後腿上有一層絲奈米纖維。這表明跗毛不僅有助於梳理纖維而且還可以防止纖維黏在蜘蛛身上。

此外,研究小組還發現,每個跗毛剛毛表面都覆蓋有奈米波的類指紋圖譜。測試表明,通過最小化奈米纖維和剛毛之間的總接觸面積,這些波紋減少了凡得瓦力進而防止了纖維黏附。

受蜘蛛啟發,科學家找到更好的奈米纖維新處理技術

科學家們利用鐳雕在PET箔上蝕刻出類似的圖案,然後在箔上塗上一層薄薄的金。當這些箔片隨後被壓在蛛絲上時,它們幾乎跟真正的跗毛一樣有效地抵抗了黏附。

現在,研究人員希望這項技術能應用到工具中進而使人類製造的奈米纖維處理起來更加簡單、更加容易並讓它們在廣泛使用變得更加實用。

相關研究報告已發表在《ACS Applied Nano Materials》上。

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