雖然蠶絲以服裝和紡織品的一種成分而聞名，但實際上這種材料有著廣泛的用途，從生物醫學到環境科學都有它的身影。在近日出版的《應用物理評論》上，來自美國塔夫茨大學的研究人員綜述了蠶絲的性能及其近期和未來應用。
論文指出，蠶絲是一種重要的生物材料，它不會在人體中產生免疫反應，并能促進細胞的生長，因此被用于藥物遞送。最近，蠶絲已經進入可持續發展研究的前沿領域。由于該材料的柔性和良好的工藝性能，它也是理想的可穿戴和植入式健康監測傳感器。
作為一種光學透明且在納米和微米尺度上易于操作的材料，蠶絲在光學和電子學方面大有用途，如開發衍射光學、光子晶體、波導以及其他設備。此外，蠶絲涂層可以用于減少食物浪費。它可以保存食物，也能在食物變質時進行提示。
重要的是，這種材料是自然而成的，也可以從回收或丟棄的衣服和其他紡織品中進行再加工。
“我們正在進行不同學科的整合。”論文作者GiuliaGuidetti說，“例如，我們可以將蠶絲用作藥物遞送的生物醫學設備，也可以在該設備中納入光學響應。同樣的過程有朝一日可以應用到食品供應鏈上。”
蠶絲是“萬能”的，通常優于傳統材料，因為它可以很容易地進行化學改性和調整，以獲得特定的性能，或者根據其最終用途組裝成特定的形式。然而，能否控制和優化這些性能取決于人們的認知。
蠶絲雖然已經被研究了很長時間，但其完整的結構仍然缺乏科學認知。在論文中，該團隊強調了理解這些科學認知過程的重要性，因為這可以讓人們更有效地制造材料，并更好地控制其最終功能。
論文作者FiorenzoOmenetto說：“大自然擅長的事情很多，比如生產蠶絲，但它涵蓋的維度、參數空間過于龐大，這也帶來了挑戰。在技術方面，我們希望制造出具有可重復性的材料，而這需要一個日漸完善的過程。”
科學家希望看到蠶絲用于更多的材料和設備，比如其可能成為傳感器不可分割的組成部分，以獲取人體或環境的各種突發數據。（王方）
來源：中國科學報
