自然界中的蜘蛛絲具有強大的機械性能，它表現(xiàn)出極高的抗拉強度，與高等級合金鋼相當(dāng)。在高濕的環(huán)境下，蜘蛛絲可伸長5倍，并且伸長后幾乎不反彈、不旋轉(zhuǎn)。被拉長的蜘蛛絲遇水還會恢復(fù)到初始長度，這使它被來襲的獵物撞擊而拉長后，可以自動修復(fù)并重新使用。這一切都表明蜘蛛絲具有超強的機械性能組合。

劉遵峰團隊在文章中稱，目前人們已經(jīng)通過蛋白纖維、超分子水凝膠纖維、碳納米管復(fù)合纖維等各種方式成功地復(fù)制或是部分復(fù)制蜘蛛絲的機械性能，但通過不基于蛋白的方法制備人造蜘蛛絲仍然很困難。

他表示，之所以要研究非蛋白的制備方法，是因為目前基于蛋白的制備方法很難規(guī)?；糯蟆Ｔ谄鋱F隊看來，非蛋白制備方法之所以遇到困難，可能是因為此前人們在研制人造蜘蛛絲時，很少會考慮到水。而蜘蛛絲作為一種天然的水凝膠纖維，它的形成可能跟水密切相關(guān)。

于是，劉遵峰團隊用聚丙烯酸和二氧化硅納米顆粒交聯(lián)制出有層級結(jié)構(gòu)的水凝膠纖維，并通過摻雜二價離子和加捻來增強其強度，最后通過控制纖維芯和纖維鞘部分的水分蒸發(fā)速率完成材料的自組裝。

據(jù)文章介紹，這種人造蜘蛛絲抗拉強度為895MPa，其機械性能與天然蜘蛛絲相當(dāng)，還具有370?MJ?m?3的高韌性和極高的阻尼能力。

論文原文：https://www.nature.com/articles/s41467-019-13257-4