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
hhhhhh完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
共享精神应助eye4soul采纳,获得10
2秒前
Jasper应助大蛋采纳,获得10
2秒前
共享精神应助留白采纳,获得10
3秒前
科研通AI6.1应助Maydalian采纳,获得10
3秒前
hf发布了新的文献求助10
3秒前
梦里完成签到,获得积分10
3秒前
彭于晏应助刘佳丽采纳,获得10
4秒前
陈隆发布了新的文献求助10
4秒前
NianGao完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
CAM完成签到,获得积分10
5秒前
果实完成签到,获得积分10
5秒前
zz驳回了Ava应助
5秒前
sjfczyh发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
若水完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
地平完成签到,获得积分10
8秒前
无极微光应助知秋意采纳,获得20
8秒前
丘比特应助dd采纳,获得10
8秒前
李兆志完成签到,获得积分10
8秒前
PANYIAO完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
Jasper应助瞿寒采纳,获得30
9秒前
无花果应助快乐篮球采纳,获得10
9秒前
9秒前
头号玩家完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
JamesPei应助爱我不上火采纳,获得30
10秒前
wanshishengyi完成签到,获得积分20
10秒前
七七完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
nemi发布了新的文献求助10
11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
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2500
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 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 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6502820
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8297483
关于积分的说明 17709465
捐赠科研通 5601047
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2919221
邀请新用户注册赠送积分活动 1896474
关于科研通互助平台的介绍 1757904