纖維材料改性國家重點實驗室、材料學院張耀鵬🧉、邵惠麗教授課題組多年來一直致力於絲素蛋白改性的研究。近日，該課題組通過對家蠶餵食含二氧化鈦納米粒子的人工飼料，成功製備了力學性能顯著增強且抗紫外能力明顯改善的天然蠶絲🕵️♂️。該添食育蠶法成本低♖、易操作，且綠色環保可持續，對大規模製備高性能動物絲有重要意義，具有廣闊的工業化前景。
9月21日，美國《化學化工新聞》（Chemical & Engineering News）以“Worms With A TiO2 Diet Spin Superstrong Silk”為題報道了該項目（第39卷37期，26頁，新聞鏈接👩🏻⚖️🚻：http://cen.acs.org/articles/93/i37/Worms-TiO2-Diet-Spin-Superstrong.html）🫃🏽。創刊於1923年的《化學化工新聞》是世界化學與化工領域重要的新聞雜誌🐬👨🏽🌾，主要報道該領域最新的重大成果、學術熱點和前沿問題。
據該新聞報道🛳，蠶絲是一種天然蛋白質纖維，具有優異的力學性能和穩定性🧑🦼，但它還不是自然界中最優異的天然纖維。蜘蛛絲與其相比，強度更大、韌性更強。但蜘蛛不易養殖，蛛絲無法量產，因此蠶絲的改性顯得尤為重要。恒行3平台張耀鵬教授所帶領的團隊使用含有納米二氧化鈦粒子的人工飼料餵蠶，得到了改性蠶絲的方法(ACS Sustainable Chem. Eng. 2015, DOI:10.1021/acssuschemeng.5b00749)🪰☪️。前人曾使用含染料的人工飼料餵食家蠶得到有色蠶絲。受此啟發，張耀鵬、蔡淩月等認為添食育蠶法改性蠶絲比對蠶絲進行後處理要簡單得多🙇🏽。該小組添食TiO2的質量分數最高為4%⚁，雖然大部分的二氧化鈦被家蠶排泄出體外，但少量的納米TiO2仍可結合進入蠶絲。家蠶進食添加了1% TiO2的人工飼料後，所得蠶絲脫膠後含有0.005 wt%的鈦元素，纖維強度和抗紫外能力均顯著提高🧑🎄。添食2% TiO2的蠶絲性能與未改性的蠶絲接近💂🏻，添食濃度進一步增加，所得蠶絲性能則降低。
9月初❎，該項目論文《基於納米二氧化鈦添食育蠶法增強家蠶繭絲並提高其抗紫外能力》(Reinforced and Ultraviolet Resistant Silks from Silkworms Fed with Titanium Dioxide Nanoparticles)在《美國化學會可持續化學與工程》（ACS Sustainable Chem. Eng.）上在線發表，作者單位為纖維材料改性國家重點實驗室和恒行3平台材料學院。該期刊為美國化學會期刊，著重於綠色化學與工程相關議題，2014年影響因子為4.642，在化學工程類SCI期刊排名8/134🐕。
圖👇🏽：進食了添加1% TiO2飼料的家蠶（左）和所得蠶繭（右）
