近日，南開大學藥物化學生物學國家重點實驗室、藥學院、功能高分子教育部重點實驗室劉遵峰教授團隊在人造蜘蛛絲方面取得重大突破。他們創新使用水凝膠纖維成功製備出了新型超強韌「人造蜘蛛絲」，它強度高、慢回彈、可重複伸縮，未來或將用於高空緩降等多領域。
自然界中的蜘蛛絲具有強大的機械性能，它表現出極高的抗拉強度，與高等級合金鋼相當。
美國著名分子生物學家詹迪·吉姆斯比喻說，假如能製造出一根鉛筆粗的蛛絲，它就能夠勾住在航空母艦上降落的戰鬥機，是同樣粗細的合金鋼纜強度的六倍。
劉遵峰團隊在文章中稱，目前人們已經通過蛋白纖維、超分子水凝膠纖維、碳納米管複合纖維等各種方式成功地複製或是部分複製蜘蛛絲的機械性能，但通過不基於蛋白的方法製備人造蜘蛛絲仍然很困難。
此前人造蜘蛛絲大多是基於蛋白的方法製備，而劉遵峰認為，蜘蛛絲作為一種天然的水凝膠纖維，它的形成可能跟水密切相關。
從這個角度出發，經過反覆試驗，劉遵峰團隊採用了一種非常簡單的方法，成功使用水凝膠纖維製備出了「人造蜘蛛絲」。劉遵峰介紹，水凝膠纖維由聚丙烯酸製成，聚丙烯酸具有核—鞘結構，通過摻雜二價離子並加捻，獲得一定的黏度，極大地增加了其強度。這種新材料達到與天然蜘蛛絲幾乎相當的力學性能。
此前，美國Spidey Tek（泰克）公司表示，他們發現蜘蛛蛋白製成的蜘蛛纖維抗拉強度高達4萬兆帕，是天然蜘蛛絲的10倍，更是碳纖維的100倍！
這種新材料的研獲不僅在高空救援方面有重要意義，而且未來它極有可能取代許多現有的材料，比如鋼、鋁、或碳纖維。
另外，這種人造蜘蛛纖維還有一個妙用，就是能通過與3D列印材料混合提高其機械性能，而且適用範圍還很廣，這有望為3D列印材料打開一扇新的大門。而3D材料在軍事上一直具有重要的戰略意義。
根據央視報導，早在2017年，國產戰鬥機殲-11在優化過程中就採用了當時最新的3D列印材料。不僅如此，在中國戰鬥機的製造中，新型3D列印材料早已經開始大量應用，作為新質戰鬥力的殲10C、殲16和殲20，它們身上應用的複合材料的比例更大。之前就有相關報導稱，殲31、殲20都大量採用了3D增材技術，在大大減輕了重量的同時，還能讓戰機結構更加牢固，飛機過載的時候更安全。
這種超強韌人造蜘蛛絲未來在3D複合列印材料上的應用，不僅能讓戰機結構件更加輕質和牢固，同時還大大減少了浪費，製造成本進一步降低，未來在增強我國軍事實力，提升軍備性能方面具有重要意義。（渡川