北京航空航天大學(xué)的一個團隊成功地將天然材料和人工材料結(jié)合在一起，創(chuàng)造出了堅固的結(jié)構(gòu)，盡管研究人員表示，在將其植入人體之前還需要進一步的工作?！秾I(yè)工程雜志》發(fā)表了這些初步結(jié)果。
雖然其他研究人員已經(jīng)開發(fā)出了與蠶絲有關(guān)的復(fù)合材料，但他們通常只研究它的主要蛋白質(zhì)或短纖維。然而，關(guān)一直專注于用一根長而單一的線織成的絲織品。蠶繭的纖維長度可以超過1500米。當整體使用時，它們比一系列較短的、離散的應(yīng)力分布更有效。
項目負責(zé)人關(guān)娟(Juan Guan)說：“蠶絲在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用方面具有巨大潛力。絲綢用途廣泛，人體對它的耐受性很好，甚至可以降解和吸收它?！标P(guān)教授的團隊使用了來自普通家養(yǎng)蠶的絲，以及來自野生品種柞蠶的更堅韌、更具彈性的纖維。
研究人員將這種織物與聚合物基質(zhì)相結(jié)合，如用于粘合劑的環(huán)氧樹脂?？椢锖途酆衔镆黄鹦纬闪藢訅喊濉愃朴谠谝恍┘揖呱习l(fā)現(xiàn)的耐用表面——可以切割成所需的形狀。
研究小組說，這些新材料的特性可以使它們比目前使用的材料更適合人體組織。他們正在與骨科醫(yī)生合作，創(chuàng)造一種類似籠子的結(jié)構(gòu)，可以在手術(shù)后椎體融合時暫時固定在原位，而手術(shù)通常是用金屬完成的。
據(jù)報道，絲復(fù)合材料的硬度和硬度與骨骼的相容性更好，這使得它們比金屬結(jié)構(gòu)更有彈性，也更舒適。
雖然環(huán)氧樹脂牢固地附著在絲纖維上，但研究人員承認它有一個“主要的缺點”——身體不能分解和吸收環(huán)氧樹脂，這意味著它不適合植入物溶解。
為了解決這個問題，關(guān)最近開始研究生物高聚物，比如蠶絲，人體可以分解和吸收。然而，這些復(fù)合材料的內(nèi)聚性比環(huán)氧樹脂的要低。
她說：“關(guān)鍵問題是如何使生物聚合物和真絲織物之間的界面更加堅固?！?/p>
科學(xué)家們還在絲綢中添加了其他種類的纖維。在最近的一項研究中，他們在混合物中加入了碳纖維。
碳纖維研究的作者Robert O. Ritchie說：“將蠶絲與其他纖維‘混合’的概念使它有可能產(chǎn)生一個相當不錯的性能譜，你可以為給定的應(yīng)用進行優(yōu)化。這些新型結(jié)構(gòu)材料的潛在用途可能在‘任何地方’——在人體內(nèi)，甚至在網(wǎng)球拍或飛機引擎上?！?/p>
這些初步結(jié)果發(fā)表在專業(yè)的工程雜志上。
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