防弹衣效果好三倍去年8月,研究人员把蛛丝和人的表皮融合到了蜘蛛侠式的身体盔甲中,蛛丝是从基因改良后的羊奶中提取的。混合皮肤可抵御点22口径的步枪发射的速度已经减缓的子弹。该种材料尚不能抵御正常速度的子弹,不过研究人员只是用了四层,而标准的防弹背心早有33层纤维。按这个标准,蛛丝防弹衣的效果将比普通防弹衣强三倍。
人造皮肤新皮很健康给烧伤病人培养人造皮肤是一个艰巨的任务,对材料的要求非常高,一般会用到胶原蛋白和合成纤维,不过这些材料本身很脆弱,不会快速地分解让伤口愈合。在去年的实验中,科学家用收集来的蛛丝,将它们圈绕在钢制的网格上,再与制造人造皮肤的材料融合在一起,结果竟然长出了一层健康的皮肤。丝的力度、灵活性,以及生物降解能力,使其成为一个理想的培养皮肤的模型。
绷带抗菌助再生用蛛丝做绷带的历史已有几百年。除了是一种理想的包扎材料外,蛛丝似乎还有助于组织的再生,比如神经细胞和血管等。有些蛛丝甚至还有抗菌作用,有助伤口尽快愈合。
安全气囊更温柔发生事故时,虽然撞到安全气囊上要比直接撞到方向盘上好很多,可是现在的气囊仍会给人带来一些轻微的伤害。一些公司看中了蛛丝的好处,打算用蛛丝混合物制造全新的气囊。路易斯说,“这种新的气囊将像网一样吸引撞击力,可以把人网住,而不是反弹到座位上。”
韧带几年内临床实验严重的关节扭伤可能伤到韧带,有时需要手术,用身体上其他部位的肌腱来替代。路易斯认为,可以用蛛丝来提供另一种方式。“可以制造出一种像韧带一样的物质,大小、形状、弹性都没有问题。”在未来几个月,他的研究小组就将利用提取的蛛丝制造人造韧带。如果生物适应性和动物实验成功,有望在几年内在人体身上进行实验。
缝伤口更细更美观大部分外科手术要用羊肠线或蚕丝来缝合伤口,不过蛛丝更细。“眼部或神经手术缝合时,这一点特别重要,缝合的线越细越好。”路易斯说,“蛛丝也更结实,用来缝合伤口是可行的。”
蜘蛛网的韧性和强度一直很受科学家关注,但一网难求,很难派上大用场。日前,有科学家通过基因技术让蚕吐蛛丝,为蛛丝的应用打开了大门。根据其强度和弹力,可用来做防弹衣、安全气囊等,还可用在医疗上,比如制造人造皮肤或缝合伤口等。
多年来,科学家们一直在研究蛛丝的强度,这是大自然中最神奇的物质之一。近日,美国一个研究小组找到了一种大量生产这种材料的方法,并展望了其“强大”的应用前景。由于其强度超过钢铁,弹力胜过橡皮圈,蛛丝的潜在应用领域很多,比如建筑、医药以及军事等。科学家设想用蛛丝造的产品也包罗万象,既有可降解水瓶、也有灵活的大桥吊索以及撕不烂的纸张等。不过,犹他州大学蛛丝研究员兰迪·路易斯说,“事实上,没人能生产出足量的蛛丝材料来测试这些产品的概念。”
蚕吐蛛丝很“强大”
问题是,蜘蛛是一种“杀生”的动物,而且还有互相残杀的倾向,因此无法像养蚕一样批量饲养再“收获”蛛丝。如果到野外搜寻,更是耗时费力的事。路易斯所在的研究小组日前通过基因技术,在家蚕的体内植入了生产蛛丝蛋白的基因,这样变异了蚕就能源源不断地吐出有着“蛛丝”特性的蚕丝来。蚕是“素食主义者,因此,规模养殖难度不大,就像之前蚕丝已经工业化生产一样。这种方式完全可以进行规模生产,最后得到了纤维比普通的蚕丝强度和弹性都高两倍。该技术被完善后,最终将可以检验一些看似疯狂的想法,将蛛丝独特的机械性征推向市场。一旦成功,以下六个蛛丝产品就会很快面世。