Aalto大学/VTT：可与塑料相媲美的纤维素与蛛丝混合材料

蛛丝和纤维素均为生物基聚合物，作为未来的可持续材料，其具有很强的应用潜能。丝和纤维素可在性能方面互补，适用于制备复合材料。在复合材料中，纤维素可形成增强基，而丝蛋白可作为坚韧的基材。这种材料在复合过程中面临的一个主要挑战是保持结构和功能的平衡。材料强度的提高通常意味着其延展性的降低，反之亦然。芬兰阿尔托(Aalto)大学与国家技术研究中心(VTT)的研究人员已成功克服这一难题。他们使用具有三嵌段结构的重组蛋白，构建一种包含末端纤维素亲和模块的结构改性蛛丝。纤维素纳米级原纤维和三嵌段蛋白的流动性结合可生产连续纤维。研究采用的蛛丝并非来自蜘蛛，而是具有合成DNA的细菌的产物。

研究人员开发出一种坚固而有弹性的新型生物基材料(图1和图2)，该材料将来有望作为生物基复合材料的组分部分替代现有的塑料产品，有可能用于内科、外科领域或纺织业及包装业。

图1 静电纺制备的生物基丝

图2 人工合成丝