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北京，10月10日(科学日报)——清华大学的研究人员给蚕宝宝喂食石墨烯或单壁碳纳米管，他们吐出的“丝”变得越来越强。据《科学美国人》杂志网站10日报道，碳增强纤维可用于耐用的防护织物、可生物降解的医用植入物和环保的可穿戴电子设备。
为了制造碳增强丝，张莹莹和他在清华大学的同事将含有碳纳米管或石墨烯(占总重量的0.2%)的水溶液直接喷洒到蚕幼虫吃的桑叶中，然后在幼虫吐丝结茧后收集丝。
报道称，这种直接加入含碳水溶液的方法比直接处理茧丝的方法更简单，也更环保。更重要的是，碳增强细丝抵抗外力破坏的韧性增加了一倍，并且由碳增强细丝承受的应力至少增加了50%。研究小组将蚕丝加热到1050摄氏度，并进一步研究碳化丝心蛋白纤维的导电性和结构。拉曼光谱和电子显微镜成像表明，纳米材料掺杂的碳增强丝的晶体结构更加有序。
上海东华大学的高分子化学家沈青在2014年用30纳米多壁碳纳米管制造了一种新型的丝纤维。他认为张莹莹团队使用的1-2纳米单壁碳纳米管材料“更适合掺入丝心蛋白晶体结构”。
张是一位材料科学家，他曾经通过向蚕幼虫喂食纳米二氧化钛来生产抗紫外线降解丝，他说清华大学的团队“为大规模生产高强度丝纤维提供了一种简单的方法”。其优异的导电性使其更适合应用于嵌入式智能纺织品和能够读取神经信号的传感器。(记者方)
