濕縮—仿生蜘蛛絲超收縮
H202 11 梁宸瑄
H202 16 傅子宸
H203 15 楊詔雯
同步輻射中心 莊偉綜教授
蜘蛛絲在科學界被廣泛的討論,不只因為其韌性、強度極強,應用範圍甚廣,也因為其中一個神秘的特性:超收縮。當蜘蛛絲遇到水時,會快速的收縮,甚至收縮到原長的50%,並沒有人知道這項特性出現在蜘蛛絲中的具體原因,但這項特性卻使它在生物醫學的應用上範圍甚廣。然而,現今仍沒有能夠低成本量產蜘蛛絲的技術。因此本研究,以常見的黏著劑材料聚乙烯醇(polyvinyl alcohol, PVA)紡成絲,來仿造蜘蛛絲超收縮的性能。透過雙折射率差、收縮率及拉伸比等實驗驗證仿生絲結果。儘管仿生絲的收縮率僅30%,但雙折射率差在泡水後變小、仿生絲的直徑在泡水後直徑變大、拉伸後應力變小、應變力變大等結果皆代表纖維內部分子鏈與水產生氫鍵交互作用而捲曲,成功仿造蜘蛛絲超收縮的行為。