蜘蛛人或成真！美科學家研發「超強黏性纖維」可提超自身80倍重物

美國科研人員成功研發出一種新型吐絲技術，能像蜘蛛人一樣，從裝置中射出液態，並在接觸目標後立即凝固成具有黏性的纖維，進而提起重物。

利用蠶絲為材料來源

美國《物理學家組織》（PhysOrg）報道，塔夫茨大學（Tufts University）的研究團隊利用蠶絲（silk moth cocoons）為材料來源，將蠶絲蛋白溶液（fibroin）經由細小的針頭擠出。 透過添加特定物質，讓絲蛋白溶液接觸空氣後，迅速凝固成纖維。

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意外解決硬度等3大難題

然而， 蜘蛛能精確控制絲線的硬度、彈性和黏性，一直是科學家們努力突破的難關。突破性的發現，卻是意外而來。塔夫茨大學研究助理教授普雷斯蒂（Marco Lo Presti）博士表示，「我當時正在進行一個使用絲蛋白製作超強力黏著劑的計劃，當我用丙酮（acetone）清洗玻璃器皿時，注意到玻璃底部形成了類似蜘蛛網的物質。」

tufts.edu 網站圖片

凝固過程瞬間完成

這個意外發現，解決了複製蜘蛛絲線的幾個工程挑戰。絲蛋白溶液暴露於乙醇或丙酮等有機溶劑後，會在數小時內緩慢形成半固體水凝膠。 但添加多巴胺（dopamine），則讓凝固過程幾乎瞬間完成。 當有機溶劑快速混合時，絲蛋白溶液會迅速形成具有高拉伸強度和黏性的纖維。多巴胺及其聚合物，運用與藤壺（barnacles）形成纖維相同的化學原理，使其能牢固地黏附在表面上。

能提起80倍重量物體

實驗中，由裝置射出的纖維，可在各種條件下，提起超過自身重量80倍的物體，例如：蠶繭、鋼製螺栓、漂浮在水上的實驗室試管、部分埋在沙中的手術刀和木塊等，射程約12公分。