研讨人员开始的发现好像是自相对立的，由于大多数其他聚合物纤维在冰冷中都会脆化。但经过多年的研讨，研讨人员发现蚕丝的低温耐性是根据其纳米级的纤维。亚微观次序和层次使丝绸可以接受零下200摄氏度的温度，乃至或许更低，这将使这些经典的天然奢华纤维，是成为在冰冷外层空间深处运用的抱负挑选。这个跨学科团队研讨了几种动物丝的行为和功用，这些动物丝被冷却到-196℃的液氮温度。
这些纤维包含蜘蛛丝，但研讨会集在野生家蚕柞蚕(Antheraea Pernyi)的较厚和更多商业纤维上。现在表在《资料化学前沿》期刊上宣布的研讨中，该团队不只可以证明“那个”，并且可以证明“怎么”在大多数资料变得十分脆的情况下，丝绸会添加其耐性。事实上，丝绸好像与聚合物科学的根本了解相对立，由于在真实冰冷的条件下，经过变得更巩固和更具伸缩性，丝绸不只不会失掉质量，反而会取得质量。这项研讨研讨了“怎么”并解说了“为什么”。
事实证明，潜在进程依赖于许多纳米巨细的原纤维，这些纤维构成了丝绸纤维的中心。与传统聚合物理论相一致，这项研讨标明，跟着温度的下降，单个原纤维的确会变得更硬。这项研讨的新颖性和重要性在于得出这样的定论：这种硬化导致冲突力添加。这种冲突反过来又添加了裂纹能量的搬运，一起也抵抗了原纤维的滑移。温度的改变也会调理单个丝蛋白分子之间的吸引力，从而影响每个由数千个分子组成的纤维中心特性。
重要的是，该研讨可以在微米和纳米级别上描绘增韧进程。该团队的定论是：任何撕裂资料的裂缝在每次碰击纳米纤维时都会被搬运，迫使它在不得不需要在许多弯路中失掉更多能量。因而，丝绸纤维只要在成百上千的纳米原纤维首要拉伸，然后滑动，然后一切的纳米原纤维都独自开裂时才会开裂。这一发现正在打破鸿沟，由于它在概念上困难和技术上具有挑战性的领域中研讨了一种资料，不只跨过了微米和纳米规范，并且还必须在远低于任何深冰柜的温度下进行研讨。
所研讨的鳞片规范规模从纤维的微米规范到长丝束的亚微米规范，再到原纤维的纳米规范，最终但并非最不重要的是超分子结构和单分子水平。在尖端科学和未来运用的布景下，值得记住的是，丝绸不只是100%的生物纤维，并且是具有数千年研制前史的农产品。这项研讨好像具有深远的含义，由于它提出了一系列新的丝绸运用，从在地球南北极区域运用的新资料，到在海峡和中观球体飞翔的轻型飞机和风筝的新式复合资料，乃至或许是机器人蜘蛛织成的巨型网，以捕获太空中废物。
牛津大学动物系的Fritz Vollrath教授说：估计这项研讨将导致规划和制作新的坚韧结构长丝和复合资料宗族，运用天然和丝绸长丝在太空等极点冰冷的条件下运用。来自上海复旦大学大分子科学系的邵正中教授说：咱们的定论是，蚕丝纤维在低温下的优异机械耐性来自其高度取向和取向，相对独立和可延伸的纳米原纤维形状。北京航空航天大学的Juan Guan博士说：这项研讨为咱们对天然高功能资料的结构，功能联系的了解供给了新见地，期望这能促进制作出适用于低温文高冲击运用的人工聚合物和复合资料。
谢菲尔德大学的克里斯·霍兰德博士标明：天然丝绸继续证明自己是纤维出产的黄金规范资料。霍兰德博士是全欧洲研讨联盟(Research Consortium)的领导者，该联盟根据对天然丝绸纺纱的洞察力，致力于研讨新颖、可继续的生物纤维。这项研讨标明，丝绸成功的诀窍不只在于化学，还在于丝绸是怎么纺成的，因而，丝绸的结构也是如此。这项研讨的下一步将进一步测验这些惊人的特性，正在探究纺丝蛋白蜘蛛的办法，并专心于仿制绑缚原纤维的亚微米结构。
博科园｜研讨/来自：牛津大学
博科园｜科学、科技、科研、科普
重视【博科园】看更多大美世界科学哦
