蜘蛛絲的新用途:可降解的電子設備

2020-12-02 驅動之家

蜘蛛絲是自然界的超級材料。這些看起來很柔軟的細絲,其強度超過鋼鐵,硬度超過凱夫拉,而且它具有非常好的彈性。正因為蜘蛛絲的這些特性,科學家們一直在探索它在醫學和軍事方面的作用。

不過,蜘蛛絲在計算機方面的應用,卻是一個新發現的領域。愛範兒編譯國外網站Wired UK的報導稱,一些科學家們發現,蜘蛛絲和光纖電纜一樣,可以用來傳輸信息。

科學家們通過測試發現,光在蜘蛛絲中的傳播與光纖電纜中一樣容易。「當我們開始測試蜘蛛絲的時候,我們不知道能發現什麼」,法國雷恩大學物理系的物理學家Nolween Huby說,「我們想,『為什麼不把它當做光纖實驗一下,來傳播光呢?」

在一塊集成電路晶片上,Huby和他的團隊對雷射在蜘蛛絲上的傳輸進行了實驗,結果發現,蜘蛛絲和玻璃光纖電纜的功能是一樣的。這意味著它能夠在電子設備上傳輸信息。不過,蜘蛛絲的傳輸會丟失更多信息,但是Huby說,通過塗層和進一步的開發,蜘蛛絲能夠獲得更好的傳輸能力。

科學家的這個發現,在醫學上有著重要的意義。比如,使用蜘蛛絲攜帶光源,在患者身體內部製作圖像。由於蜘蛛絲非常細,醫生在做診斷的時候,只需在患者身上開個很小的口子。

不過,蜘蛛絲難以進行大規模生產,科學家們考慮使用蠶絲,因為它擁有蜘蛛絲的許多特性。麻薩諸塞洲塔夫茨大學的生物醫學教授Fiorenzo Omenetto認為,生物絲是無害的,身體不會對它們產生不良反應。他認為,在未來,醫生們將可以配備電子功能的生物絲植入病人體內。病人無需擔心這種監控設備的情況,因為人體可以吸收這種材料。

使用生物絲來製造電子設備最大的好處,就是它是可以降解的,這會有效的減少電子垃圾。Omenetto的團隊已經進行了實驗。他們將抽取的絲蛋白和其它物質混合,製造出了電子絲,並且開發了一種能夠發射藍色雷射束的設備。這個設備的部件是完全可降解的,並且比普通的雷射槍耗能更少。

或許通過科技的發展,電子垃圾的問題會最終得到解決。不過,這個未來離我們還有些遙遠。Omenetto說,可降解的電路只是一方面,工程師們仍然需要考慮如何製造可降解的電池、屏幕,以及現代電子產品中的其它部件。

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