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1 # 創意風向標
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2 # 一條小小魚
不可能,至少現在不可能!
首先,石墨烯這些東西不是蠶的食物,根本不會吃,即使你把石墨烯弄成蠶喜歡吃的蠶葉,那麼你還要蠶幹嘛,你都可以讓石墨烯變成任何東西了!
其次,石墨烯不被蠶消化吸收,就不能大量作用到吐出蠶絲上來,連帶的蠶絲上有點石墨烯有什麼作用!
所以我認為現階段用蠶絲吐石墨烯是偽科學
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3 # 8小龍女8
這問題問得有水平!首先,碳奈米材料是無機物,不能給蠶提供營養價值。其次是蠶絲是蛋白質纖維而非碳水化合物纖維。碳奈米纖維對蠶消化系統有沒有傷害姑且不說,但好處是肯定沒有的。按現在養蠶技術,提高蠶絲質量主要從兩方面入手,一是蠶品種,二是桑葉蛋白質含量(即桑葉品種質量)。說了這些也就好比問一個人吃麩糟行不行,答案是不行,麩糟主要成分是碳,為無極物而不是碳水化合物,不能給人提供消化代謝能。
用碳材料加強過的蠶絲不僅更加強韌,還具備了導電能力。
絲綢,不僅是光澤華美的服裝材料,而且非常強韌。研究人員日前報道了一種能夠讓絲線更加強韌的新方法:給蠶餵食石墨烯和單壁碳奈米管(Nano Lett. 2016, DOI: 10.1021/acs.nanolett.6b03597)。他們說,這種升級版蠶絲可以用於製造耐用防護性面料、可生物降解的醫用植入物和環保型可穿戴電子裝置。
在先前的研究中,研究人員用新增劑處理已紡好的蠶絲或者直接用新增劑飼餵桑蠶,來製備升級版“絲綢”。這些新增劑包括:染料、抗菌劑、導電聚合物和奈米粒子。桑蠶,是以桑葉為食的蠶蛾的幼蟲,利用唾液腺中產生的絲蛋白溶液來吐絲結繭。
為了製造“碳加強版”蠶絲,清華大學的張瑩瑩教授和同事給桑蠶餵食噴灑了質量分數為0.2%的碳奈米管或石墨烯水溶液的桑葉,待其結繭後,用標準絲綢生產方法收集蠶絲。對於已紡織好的絲綢,若要提升效能,需要將奈米材料溶解於有毒化學溶劑中,並用其處理絲綢。與這種加工方法相比,餵食的方法更加簡單,也更加環保。
與普通蠶絲相比,這種“碳加強版”蠶絲的強度和韌性提升了一倍,同時也能在斷裂前多承受50%的拉力。張瑩瑩研究團隊將蠶絲纖維加熱到1050 °C來碳化絲蛋白,研究其結構和導電效能。與普通蠶絲不同的是,改良後的蠶絲能夠導電。拉曼光譜和電子顯微成像的結果顯示,這種“碳加強版”蠶絲纖維包含更加有序的晶體結構,這可能是因其含有奈米材料的緣故。
但這種改進依然存在一些待解決的問題。一個是桑蠶是如何將奈米材料結合到它們吐出的絲中。另一個則是在被桑蠶吃下的奈米材料中,有多少真正轉化到了蠶絲中,而不是被排洩、分泌或代謝出來。張瑩瑩說,可能是由於奈米粒子的含量太低,因此在這種絲的橫截面上幾乎看不見碳材料的蹤跡,而回答這些問題還需要生物學家們的不懈努力。
東華大學高分子系沈青教授在2014年報道了一項類似的工作,他給桑蠶餵食直徑30奈米寬的多壁碳奈米管,這同樣提升了蠶絲纖維的強度和韌性(Mater. Sci. Eng., C 2014, DOI:10.1016/j.msec.2013.09.041)。張瑩瑩說,其團隊使用的直徑更小的、1到2奈米寬的單壁碳奈米管“更適於整合到絲蛋白的晶體結構中”。
這項研究給工業界提供了一種“大規模生產高強度蠶絲纖維的簡單方法”,東華大學材料學院張耀鵬研究員說,他曾給桑蠶餵食二氧化鈦奈米顆粒以製造能抵抗紫外線照射降解的超強蠶絲。他說,這種“碳加強版”蠶絲的導電效能或許能令它適用於製造嵌入式智慧紡織品感測器,並讀取神經訊號。