The Fractal Network Structure of Silk Fibroin Molecules and Its Effect on Spinning of Silkworm Silk

丝素 丝绸 纺纱 材料科学 高分子科学 分形 复合材料 丝胶 家蚕 分形维数 数学 化学 生物化学 基因 数学分析
作者
Shuo Yang,Chenxi Zhao,Yunhao Yang,Jing Ren,Shengjie Ling
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:17 (8): 7662-7673 被引量:45
标识
DOI:10.1021/acsnano.3c00105
摘要

Animal silk is usually considered to exist as a solid fiber with a highly ordered structure, formed by the hierarchical assembly starting from a single silk fibroin (SF) chain. However, this study showed that silk protein molecules existed in the form of a fractal network structure in aqueous solution, rather than as a single chain. This type of network was relatively rigid with low fractal dimension. Finite element analysis revealed that this network structure significantly helped in the stable storage of SF prior to the spinning process and in the rapid formation of a β-sheeted nanocrystalline and nematic texture during spinning. Further, the strong but brittle mechanical properties of Bombyx mori silk could also be well-explained through the fractal network model of silk fibroin. The strength was mainly derived from the dual network structure, consisting of nodes and β-sheet cross-links, whereas the brittleness could be attributed to the rigidity of the SF chains between these nodes and cross-links. In summary, this study presents insights from network topology for understanding the spinning process of natural silk and the structure–property relationship in silk materials.
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
刻苦若之的应助被科研通管家采纳,获得10
刚刚
DW的应助被科研通管家采纳,获得10
刚刚
Sirius完成签到 ,获得积分10
刚刚
光亮寒凝完成签到 ,获得积分10
刚刚
Hello的应助被科研通管家采纳,获得10
刚刚
JamesPei的应助被L050采纳,获得10
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
ref:rain完成签到 ,获得积分10
1秒前
v0id的应助被疯狂的豆子采纳,获得10
2秒前
乐观的箭头完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
彦凝毓完成签到,获得积分10
5秒前
谦让的纸鹤完成签到,获得积分10
5秒前
xingx完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
七颗茶香豆的应助被风趣致远采纳,获得10
5秒前
6秒前
Arthur完成签到,获得积分20
6秒前
6秒前
精明一寡发布了新的文献求助10
6秒前
小雨发布了新的文献求助10
6秒前
jiangxiaobai完成签到 ,获得积分10
6秒前
Orange的应助被九月的柿子采纳,获得10
7秒前
7秒前
zylin416发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
Ava的应助被Arthur采纳,获得10
9秒前
9秒前
bean完成签到,获得积分10
10秒前
Lkq完成签到,获得积分10
10秒前
拼搏一曲完成签到,获得积分10
10秒前
猕猴桃发布了新的文献求助10
10秒前
h7nho完成签到,获得积分10
10秒前
土豆完成签到,获得积分20
10秒前
风华墨染完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
11秒前
与风同行完成签到 ,获得积分10
12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
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
Nanocomposite Removal of Pesticides from Wastewater 1000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Final Report for the 2-D Test of Model 901 Rotor and Wing Airfoils (BSWT 592) 528
Berberine regulates the TLR4 signaling pathway to suppress hypoxia-induced proliferation and migration of pulmonary arterial smooth muscle cells 520
Organizational Behavior 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 物理 有机化学 化学工程 内科学 生物化学 复合材料 催化作用 心理学 细胞生物学 无机化学 电极 光电子学 人工智能
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7894281
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9403893
关于积分的说明 20860568
捐赠科研通 7497761
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3359016
关于科研通互助平台的介绍 2497377
邀请新用户注册赠送积分活动 2388170