Hitzegepresste Seide übertrifft Holz und erreicht fast Kevlar-Stärke

Während des Aufheizens erweichten sich die beweglicheren Bereiche der Seidenproteinstruktur ausreichend, um benachbarte Fasern zu verbinden, während die kristallinen Bereiche, die für Festigkeit und Flexibilität verantwortlich sind, erhalten blieben. „Die Seide verhält sich wie ein Verbundwerkstoff", sagte David Kaplan, Stern Family Endowed Professor of Engineering an der Tufts University. „Es gibt eine beweglichere, amorphe Phase der Faserproteine, und es gibt den Teil der Protein-Kette, der sich falten und flächenartige Oberflächen bilden, die sich zu kristallinen Strukturen stapeln." Die Forscher stellten ein optimales Prozessfenster zwischen 257 und 419 Grad Fahrenheit und Drücken im Bereich von 1.900 bis 9.800 Atmosphären fest.

Zu wenig Hitze oder Druck führte zu schwächeren Strukturen, während übermäßige Temperaturen das Material spröde machten. Die endgültige Struktur ähnelt auf mikroskopischer Ebene Holz, wobei ausgerichtete Faserbündel miteinander verbunden sind, um Spannungen effizient zu verteilen.

Nach Angaben der Forscher trägt diese hierarchische Struktur zur ungewöhnlichen Kombination aus Zähigkeit und Haltbarkeit des Materials bei. Auf den menschlichen Körper abgestimmtDas Team untersuchte zudem geschmolzene Seide für biomedizinische Anwendungen.