牛津大学科学家受蚕茧启发开发新材料

用蚕茧制作的汽车外壳、轻按一下开关就可以将着装者伪装起来的服装以及将电话和电源嵌入布料之中的“智能”衬衫，科学家目前取得的技术突破有可能最终让这些设想成为现实。今天公布的研究结果显示，在材料科学领域取得的进展可能会改变因成本不断上涨和原材料日益稀缺而陷入困境的一些行业，并在一些经历过冲突、目前仍在清理地雷的国家起到挽救人们生命的作用。根据刊登在皇家学会刊物上的研究结果，牛津大学的研究人员戴维·波特和陈富家(音)研究了蚕茧的结构，蚕茧轻而强韧的特性可能会启发研究人员开发出先进的材料，用于制造防护性头盔和轻型装甲。波特和陈在文章中说：“蚕茧的许多不同寻常的理想结构和特性可以保护蚕蛹不受外界各种威胁的伤害。”从结构上看，蚕茧重量轻、强度大、多孔，是“开发仿生复合材料的理想参照物”。通过开展这方面的研究，科学家可能会创造出一种轻型装甲，让爆炸时产生的对人体危害最大的那部分能量散失掉，而不是让其发生偏斜，这有点像汽车的撞击缓冲区。具有更大商业前景的是，这项研究还有可能造就一种新型材料，让一些飞速发展的汽车市场(如中国和印度)用这种材料制造汽车外壳。波特说，下一阶段的目标是寻找复制蚕茧结构的办法。在将自然界的一些构造应用于商业领域方面存在着许多先例。最广为人知的是所谓的“莲花效应”，荷叶的特性让它们一尘不染。在荷叶的表面有许多微小的乳突，让水不能在上面停留。水滴形成后会从荷叶上滚落，同时将灰尘带走。正是这方面的研究最终让自洁窗户和先进的外墙涂料问世。科学家还在实验室中创造出了人造肌肉，它模仿了乌贼和斑马鱼改变身体颜色的能力，最终可以用来制作具有伪装作用的“智能服装”。英国布里斯托尔大学的研究人员根据鱼类和爬行动物身上“色素细胞”的特性，创造出了柔软、有弹性的人造肌肉。色素细胞中包含的色素让动物可以变换身体的颜色。研究人员还将探寻更多潜在的应用方式，包括用在能与人互动的机器人身上的人造皮肤等。