科學家通過蜘蛛研究出更具粘性的膠水

發(fā)布日期：2018-06-11  來源：互聯(lián)網(wǎng) 瀏覽次數(shù)：419
核心提示：科學家通過蜘蛛研究出更具粘性的膠水

膠粘劑和目標粘合表面之間的界面水層，滑溜溜且沒有粘性，會導致粘合失敗。大多數(shù)膠粘劑制造商都面臨著這樣的挑戰(zhàn)，并且截至目前尚未得到解決。

美國阿克倫大學聚合物領域的科學家 Saranshu Singla 帶領的團隊在《自然通信》(Nature Communications)雜志上發(fā)表文章，從分子水平上洞察蜘蛛如何在潮濕的環(huán)境中制造膠水，并揭示了它是如何克服最大的障礙——在潮濕的水中膠水與目標表面之間的粘合問題。

圖丨優(yōu)秀的膠水制造者——金蛛

很多種蜘蛛都是生活在潮濕的環(huán)境中，而其中幾乎所有的東西都是處于長期濕潤的狀態(tài)。但是呢，蜘蛛們卻可以成功地制造膠水并牢牢地粘在任何東西上。

Singla 團隊指出，蜘蛛們成功的關鍵在于解決了界面水層的問題。另外，他們還指出，生活在干燥環(huán)境中的蜘蛛制造的膠水在潮濕環(huán)境中仍然可以很好地發(fā)揮性能，而且如果失敗的話也只是因為應力問題導致其破裂，而不是濕潤導致的滑脫。

科學家們將金蛛制造的膠水放置于藍寶石上，利用界面敏感和紅外光譜對其進行了研究。

研究發(fā)現(xiàn)金蛛制造的膠水包括三種組分——兩種特殊的糖蛋白以及低分子量有機/無機復合物(LMMCs)。其中一種糖蛋白含有很多帶電氨基酸，而另一種糖蛋白的結構則類似于蜘蛛絲，使得膠水極具彈性。LMMCs 是混合體，其作用是與外部水結合，并使得膠水柔軟有粘性。

Singla 團隊認為是指上述三種組分的綜合作用帶來了金蛛制造膠水的粘合特性。只是，不同品種所制造的膠水中三種組分比例不同，以獲得最優(yōu)化的粘合強度，進而匹配不同棲息地的濕度。

該項研究的最主要發(fā)現(xiàn)就是金蛛制造的膠水通過吸收來解決界面水的問題，這可能為制造更好性能的商業(yè)膠粘劑提供線索。

Singla 團隊表示“吸水復合物的概念為耐水性的合成膠粘劑提供了一種新穎的設計思路。”

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