惊叹,蜘蛛绝对是顶级纺丝高手!《Nature》子刊:科学家揭秘蜘蛛丝的形成过程,并成功模仿!

研究团队:谢菲尔德大学Anthony J. Ryan和Oleksandr O. Mykhaylyk教授课题组
研究内容:以聚环氧乙烷(PEO)水溶液为研究对象,重现了蜘蛛丝的固化过程。他们发现在水溶液中,由于氢键相互作用每个PEO重复单元由约1.6个水分子保护,形成了一层水化层。当PEO链段被剪切流动拉伸后,与水分子之间的氢键断裂,聚合物的构象熵也随着拉伸而降低,从而降低了晶核形成的能垒,当溶液过冷度高时,晶核形成的临界功只有0.1 MPa,剪切流动380s后溶液中形成了PEO晶体。原位rheo-SAXS/WAXS分析发现,只需要60 s,PEO就能在水溶液中形成72螺旋状晶体结构。这一研究有望形成一种新的纤维加工方法,与现有方式相比能耗显著下降。
文献信息:Flow-induced crystallisation of polymers from aqueous solution (Nature Communications, 2020, DOI: 10.1038/s41467-020-17167-8) [原文链接]

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