蚕蛹及含CNF的饲料。
近日，来自日本东北大学的研究人员在《材料与设计》杂志上发表论文称，将纤维素纳米纤维（CNF）与市售食物混合用以喂养蚕，可使其生产出更强、更有张力的天然合成丝。
“当我们意识到蚕吐丝的流动聚焦法是CNF排列的最佳方法时，我们就想验证一下可行性，”这项研究的合著者、东北大学的材料工程师Fumio Narita说。
蚕丝的用途非常多样：由于极佳的强度和韧度，蚕丝是上等的服装面料；而由于优秀的生物相容性，蚕丝也可在人体内部安全使用。正因如此，研究人员也一直在探索进一步强化蚕丝的方法。然而，迄今为止所有的方法都需要使用对人类和环境有害的有毒化学物质。
CNF是一种从植物中提取的纤维，它已经被提炼到微观水平，在合成低成本、轻量化、高强度、可持续的纳米复合材料（如蚕丝）方面具有良好前景。
然而，之前的CNF基合成材料由于缺乏纳米纤维的整齐排列，即使使用昂贵的设备，也并没有在机械性质方面取得改进。而蚕的吐丝方式是“流动聚焦”（蚕丝会通过唾液腺向外分散，使纤维沿着流动方向定向），这可以使纳米纤维更好地排列。
在这项研究中，科学家们将家蚕幼虫分为三组，用不同CNF含量的食物喂养。随后研究小组对蚕丝纤维进行了强度测试，发现喂食含CNF食物的蚕丝强度约为普通蚕丝的2.0倍。
Narita说：“我们开发了一种环保的方法，可以用CNF作为诱饵来生产可持续的生物材料。”
原创编译：花花 审稿：西莫 责编：陈之涵
期刊来源：《材料与设计》
期刊编号：0264-1275
原文链接：https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-02/tu-cts022621.php
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