纳米纤维已被应用于许多领域，从轻型汽车部件到高强度材料，然而它们固有的对任何表面的粘性成为生产和加工此类材料的主要障碍。现在，由于对某一种类的蜘蛛有了新的认识，这种情况将可能很快就能发生变化。德国亚琛工业大学的研究团队，受到蜘蛛启发，找到了纳米纤维防粘处理技术。
研究背景
纳米材料和纳米纤维不断吸引材料科学家和工程师的注意力。纳米纤维直径一般在几个纳米到几个微米之间，极细的纤维直径使得纳米纤维具有极高的比表面积，因此具有极高的表面吸附性能；另一方面，由极细的纳米纤维构成的纤网、薄膜或非织造布又具有极小的孔隙尺寸和极高的孔隙率（低空气阻力）及静电驻留性，因此在表面吸附、过滤隔阻等方面具有广泛的应用。
但纳米纤维的加工一直是一个具有挑战性的问题，由于范德华力，纳米纤维很可能粘附在任何表面上。
在自然界中，实际上有一些动物能够生产、加工和处理纳米纤维，例如蜘蛛。他们使用这些纳米纤维作为粘性系统来捕获猎物，将纤维嵌入昆虫表皮的粘性蜡质层中。
蕾丝编织蜘蛛，以其纤巧的网而闻名BenSale/CC2.0
受蜘蛛启发，找到纳米纤维防粘处理技术
尽管大多数蜘蛛的网都是由光滑的丝线包裹着一种粘性的天然胶构成，但筛器蜘蛛的却不是这样。
筛器蜘蛛蛛网上的丝线更像是一根根会嵌入猎物体内的“刚毛”
它们蛛网上的丝线更像是一根根会嵌入猎物体内的“刚毛”。当这些蜘蛛织网时，它们从腹部排出成千上万的丝纳米纤维。它们会利用两排被叫做跗毛的特殊后肢刚毛抓住这些纤维，将它们“梳”在一起并形成螺纹。蜘蛛自己在织网的时候不会被这些线缠住。
为了更好地了解它们为什么不会被缠住，一个国际科学家团队从刮掉“蕾丝（laceweaver）”蜘蛛的跗毛开始。随后，研究人员检查了蛛形纲动物的后腿，他们发现蛛形纲动物的后腿上有一层丝纳米纤维。这表明跗毛不仅有助于梳理纤维而且还可以防止纤维粘在蜘蛛身上。
此外，研究小组还发现，每个跗毛刚毛表面都覆盖有纳米波的类指纹图谱。测试表明，通过最小化纳米纤维和刚毛之间的总接触面积，这些波纹减少了范德华力从而防止了纤维粘附。
一对跗毛刚毛上的纳米波纹的显微镜图像
科学家们利用镭雕在PET箔上蚀刻出类似的图案，然后在箔上涂上一层薄薄的金。当这些箔片随后被压在蛛丝上时，它们几乎跟真正的跗毛一样有效地抵抗了粘附。
现在，研究人员希望这项技术能应用到工具中从而使人类制造的纳米纤维处理起来更加简单、更加容易并让它们在广泛使用变得更加实用。
文章来源：贤集网
原标题：《科学家找到纳米纤维防粘处理技术》
