研究チームは世界最薄のシルクナノ繊維帯を作っています。

東華大学繊維材料の改質性国家重点実験室教授の張耀鵬さん、邵恵麗チームとニューヨーク州立大学ストーニブルック校教授のBenjamin S.Hsiaoさんは協力して新しいシルク多級構造モデルを提出しました。そして世界で一番薄いシルクナノ繊維帯の開発に成功しました。この成果は最近、全文で「アメリカ化学学会―ナノ」に発表された。

シルク多段階構造の基礎構築ユニットとして、フィラメントナノ繊維は、人造クモ糸などの高機能フィラメント材料の設計と構築に特に重要である。張耀鵬チームは水酸化ナトリウム/尿素水溶液システムを利用して、低温でシルクを段階的に厚さ約0.4ナノメートル、幅約27ナノメートルのシルクナノ繊維帯に剥離しました。これはこれまで世界で最も薄いフィブロインナノファイバーバンドであり、その厚みはフィブロインのみの単分子層厚で、単層グラフェンの厚みに匹敵する。

このナノファイバーベルトは主に天然絹糸の中で原生するβ-折りたたみシート層と無定線団とα-螺旋立体から構成されている。これらの情報は原子間力顕微鏡、透過型電子顕微鏡及び小角X線散乱技術などの様々な特性評価技術によって確認され、コンピュータ分子動力学シミュレーション技術によって、シルクが水酸化ナトリウム／尿素水溶液中でシルクナノ繊維に剥離する動的過程をシミュレーションした。

フィラメントナノファイバーバンドは自己組織化または秩序化によって構築され，強化成分または直接構築ユニットとして利用でき，優れた性能または機能性を持つフィブロイン基材料の作製が期待される。