中国科学家研究发现 用蓖麻油也能做“蜘蛛侠”战衣

　　我国科学家研究发现

　　用蓖麻油也能做“蜘蛛侠”战衣

　　徐海涛 钟合

　　电影《蜘蛛侠》的故事说，男主角因为被蜘蛛咬伤，因此获得了和蜘蛛一样的超能力。而蜘蛛的超能力是它吐出的蜘蛛丝，这是一种拉伸强度惊人的天然材料。有研究表明，蜘蛛丝的力学拉伸强度最强可达到800兆帕，这相当于用一根铅笔粗细的十字园蜘蛛丝，就可以拉住一架自重180吨、正以每秒80米速度降落的波音747飞机。

　　在学术界，类似蜘蛛丝这样的神器有个专业术语——超强弹性体。所谓超强弹性体，是一种抗拉强度接近于金属，同时具有较大延展性和回弹性的特殊材料，可用于防弹衣、宇航服等特种纺织材料。目前，国内外市场上超强弹性体的主要原料，是用石油提炼的石油基高分子。

　　那么，除了石油基高分子，还有没有其他原料可以制作超强弹性体？安徽农业大学教授汪钟凯团队近期以蓖麻油为原材料，研发出一种抗拉强度超过200兆帕的超强荧光弹性材料，实现了农林生物质的高价值转化与利用。国际权威学术期刊《自然·通讯》日前发表了该成果。

　　汪钟凯说，蜘蛛丝内部有刚性的纳米晶体和弹性的蛋白，纳米晶体沿轴向均匀分布。这种刚性和弹性的完美结合，赋予了蜘蛛丝超强超弹性能。受蜘蛛丝超强超弹性能的启发，汪钟凯团队在植物油脂高分子合成研究中发现了一条新路径，能够将蓖麻油转化形成模仿蛋白的聚合物分子，他们精确调节获得纳米晶体结构，再通过机械加工实现了类似于蜘蛛丝的特殊结构。经过测试，这种新材料的抗拉强度超过200兆帕，相比之前强度普遍在几十兆帕的人工弹性材料，取得了性能上的重大突破。

　　据介绍，以往的研究显示，植物油、松香、松脂、木质素、纤维素等生物质资源可以被转化为高分子材料，但在成本及性能方面无法与石油基高分子材料媲美。本次研究在生物质材料的性能方面取得突破，有利于人们摆脱对石化资源的依赖。

　　汪钟凯说：“在我们目前的实验条件下，每100公斤蓖麻油可制备26公斤弹性体材料。该项成果已经获得国家发明专利授权。当然，我们目前的成果还处在实验室阶段，距离产业化还有相当距离。今后我们计划开发第二代和第三代产品，最终让它像真正的蜘蛛丝一样强大，成为制备超强弹性体的廉价原料。”