元素百科日本理化研究所最近宣布，由沼田圭司和增永启康领导的国际研究小组发现，丝绸中不同氨基酸的排列会影响其机械强度、热稳定性和结晶结构。
丝绸被广泛使用
自古以来，人类就用蚕丝纤维制作出有光泽的织物。近年来，科学家们开始研究在结构材料和医疗材料等领域使用丝质轻、韧性强、生物相容性好、可生物降解的特点。此外，丝绸还可加工成纤维、水凝胶、胶卷、海绵等，用于再生医疗和药品输送系统。但科学家们对丝绸氨基酸排列如何影响其热性能、机械性能及相关应用知之甚少。
丝绸实验研究
为此，研究小组选择了4种家蚕和10种野蚕共14种蚕丝进行试验。在热重量分析和示差扫描热量分析中，发现野蚕丝的热分解温度比家蚕丝高30摄氏度。但研究人员在拉伸试验中观察到，野蚕丝比家蚕丝有明显的断裂点。研究小组对蚕丝进行x射线散射试验，发现野蚕丝的结晶尺寸比家蚕丝大1纳米左右。这是因为家蚕丝的结晶领域是由甘氨酸反复排列组成的，而野蚕丝的结晶领域是由丙氨酸连续排列组成的。 
在分析氨基酸排列与热稳定性关系的试验结果时，研究人员发现丙氨酸连续排列的比例越高，热稳定性越强；甘氨酸交互反复排列越多，机械强度越强；大侧链氨基酸丝越多，机械强度越弱。
在化石燃料逐渐枯竭、世界更加重视环境保护的背景下，人们一直渴望取代石化产品的材料，而丝绸是更好的替代材料之一。本研究对人工制造具有可控强度、吸湿性、可伸缩性等特点的人工丝绸材料具有重要意义。
