[发明专利]一种人造蜘蛛丝的水凝胶纤维及其制备方法

摘要

一种人造蜘蛛丝的水凝胶纤维及其制备方法。所述人造蜘蛛丝是由丙烯酸和二氧化硅纳米粒子聚合形成水凝胶纤维，而后通过水蒸发诱导纤维自组装而生成的。该人造蜘蛛丝由具有核壳结构的水凝胶纤维组成，其力学性能可通过离子掺杂和加捻进行增强。纤维的拉伸强度为895MPa，可拉伸性为44.3％，可实现与蜘蛛丝相当的机械性能。该材料还具有370MJ m‑3的高韧性和95％的阻尼能力。当用于缓冲时，水凝胶纤维仅显示出棉纱冲击力的1/9，并且回弹可忽略不计。这项工作为人造蜘蛛丝的制备开辟了一条途径，并可将其应用于动能缓冲和减震领域。

主权项

1.一种人造蜘蛛丝的水凝胶纤维，其特征在于，所述纤维是由丙烯酸和二氧化硅纳米粒子聚合形成的水凝胶纤维，而后通过水蒸发控制的聚丙烯酸水凝胶的自组装制备而成的具有核壳结构的人造蜘蛛丝纤维，包括离子掺杂、加捻和核壳结构的特点；所述核壳结构是由透明的芯和不透明的壳组成，从材料学的角度来看，纤维的核和壳都是由相同的聚合物丙烯酸和二氧化硅纳米粒子组成，相较于核来说，壳具有较少的水含量，随着纤维暴露在空气中的时间延长，芯逐渐减少，而壳的厚度逐渐增加。/n