Hitzegepresste Seide übertrifft Holz und erreicht fast Kevlar-Stärke
Forscher der Tufts University, des Imperial College London und der University Michigan haben eine neue Methode entwickelt, um natürliche Seide in ein extrem starkes Feststoffmaterial umzuwandeln, ohne die Fasern aufzu
Kurzfassung
Warum das wichtig ist
- Forscher der Tufts University, des Imperial College London und der University Michigan haben eine neue Methode entwickelt, um natürliche Seide in ein extrem starkes Feststoffmaterial umzuwandeln, ohne die Fasern aufzu
- Das resultierende Material erreicht in Bezug auf Festigkeit und Zähigkeit das Niveau fortschrittlicher Verbundwerkstoffe, bleibt dabei biokompatibel und lässt sich für medizinische Anwendungen anpassen.
- Statt die Seide in Proteine aufzuspalten und diese neu zu formen, verschmolzen das Team die ausgerichteten Seidenfasern direkt unter kontrollierter Hitze und Druck.
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Kernpunkt
Forscher der Tufts University, des Imperial College London und der University Michigan haben eine neue Methode entwickelt, um natürliche Seide in ein extrem starkes Feststoffmaterial umzuwandeln, ohne die...
Warum relevant
Die Forscher gaben an, dass das verschmolzene Seidengerüst in Bezug auf Zugzähigkeit Materialien wie Knochen und Holz übertrifft und der Kevlar sehr nahe kommt.
Einordnung
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Die Forscher gaben an, dass das verschmolzene Seidengerüst in Bezug auf Zugzähigkeit Materialien wie Knochen und Holz übertrifft und der Kevlar sehr nahe kommt.
Es zeigte zudem eine höhere Ballistik-Prallfestigkeit als einige kohlenstofffaserverstärkte Polymerkomposite. „Der Prozess zersetzt die natürlichen Fasern in einzelne Seidenfibroin-Proteine, bevor sie zu neuen Formen verarbeitet werden; dabei gehen wir einen Großteil der ursprünglichen Fasereigenschaften verloren", sagte Chunmei Li, Assistenzprofessorin an der Tufts School of Engineering. „Mit dieser neuen Methode ist es nicht nötig, die Seide aufzulösen – wir richten die Fasern lediglich aus und setzen Hitze sowie Druck ein, sodass sie sich in einem Schritt verbinden."Wiederaufbau der SeidenfestigkeitDas Material basiert auf handelsüblichen Kokonfasern des Seidenspinners, die in der Textilherstellung verwendet werden.
Die Forscher entfernten zunächst Sericin, die klebrige Hülle um die Fasern, mittels einer milden Natriumcarbonatlösung. Anschließend wurden die Fasern ausgerichtet und unter sorgfältig kontrollierter Temperatur und Druck heißgepresst.
Quellenprofil
Quelle und redaktionelle Angaben
- Quelle
- Interesting Engineering
- Canonical
- https://interestingengineering.com/innovation/fused-silk-material-kevlar-strength-medical-implants
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