東華大學繊維材料の改質(zhì)性國家重點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學ストーニブルック校教授のBenjamin S.Hsiaoさんは協(xié)力して新しいシルク多級構(gòu)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「アメリカ化學學會―ナノ」に発表された。

シルク多段階構(gòu)造の基礎(chǔ)構(gòu)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(gòu)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、低溫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剝離しました。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-螺旋立體から構(gòu)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線散亂技術(shù)などの様々な特性評価技術(shù)によって確認され、コンピュータ分子動力學シミュレーション技術(shù)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剝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(gòu)築され，強化成分または直接構(gòu)築ユニットとして利用でき，優(yōu)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。