Hierarchical materials from fused silk

丝绸 材料科学 蜘蛛丝 丝素 韧性 无定形固体 纳米技术 光学透明度 复合材料 生物相容性 双折射 溶解 极限抗拉强度 胶粘剂 剪切(物理) 光学工程 高分子科学 机械化学 天然材料 聚合物 纺纱
作者
Qichen Zhou,Xitao Yu,Chongyang Zeng,Sarah Stadlmayr,Sang Hyun Lee,W Wang,Yushu Wang,Bumchul Park,John Kim,Brooke Longo,Glenn Leung,Jens Najorka,Xiaofeng Wang,Silvestre Pinho,Christine Radtke,Wei Tan,Han Zhang,Dimitrios G. Papageorgiou,David L. Kaplan,Nicholas A. Kotov
出处
期刊:Nature sustainability [Nature Portfolio]
标识
DOI:10.1038/s41893-026-01821-y
摘要

Abstract Silk is an extraordinary natural material whose unique chemistry and hierarchical organization enable performance beyond that of many synthetic counterparts. However, its poor processability arising from the molecular folding patterns of fibroin makes fabricating shapes other than fibres conceptually challenging. Here we report a simple and rapid thermomechanical process to fuse silk fibres into solid materials of arbitrary shapes. This approach avoids silk dissolution and subsequent regeneration – processes typically associated with a substantial environmental footprint due to extensive solvent use. The resulting fused silk exhibits remarkable mechanical properties (flexural strength up to 510 MPa, tensile toughness up to 45 MJ m −3 ), optical transparency in the visible range, pronounced optical activity in the terahertz range with large polarization rotation and processing-dependent biocompatibility and biodegradability. The molecular organization of fused silk emerges from interdiffusion of the naturally present amorphous phase, generating strong intrafibre and interfibre molecular bonds without damaging the original hierarchical organization and the crystalline regions. This direct conversion of natural silk fibres into structural and optically active materials enhances the prospects for scalable production and real-world deployment.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
小马甲应助AccompanyX采纳,获得10
刚刚
adawin发布了新的文献求助10
2秒前
HYR完成签到,获得积分10
2秒前
luo发布了新的文献求助10
2秒前
小马甲应助luwee采纳,获得10
3秒前
小二郎应助化合物来采纳,获得10
3秒前
米花完成签到 ,获得积分10
4秒前
专注寻菱完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
酷波er应助vin采纳,获得10
5秒前
魏小主完成签到,获得积分20
6秒前
xingxing完成签到,获得积分10
6秒前
初月朔完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
爱吃樱桃的菁菁应助adawin采纳,获得10
9秒前
10秒前
ID8发布了新的文献求助10
11秒前
小轩完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
陈丹丹完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
13秒前
molihuakai应助cky采纳,获得30
14秒前
思源应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
皆欢完成签到,获得积分10
15秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
贪玩初彤完成签到 ,获得积分10
15秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
su应助科研通管家采纳,获得10
15秒前
万能图书馆应助zy采纳,获得10
15秒前
大个应助科研通管家采纳,获得30
16秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
DW应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
molihuakai应助gustavo采纳,获得10
16秒前
瘦瘦盼山应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
16秒前
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7760988
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9306112
关于积分的说明 20292743
捐赠科研通 7345562
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3313052
关于科研通互助平台的介绍 2463334
邀请新用户注册赠送积分活动 2327290