養過蠶寶寶嗎？小時候因為上自然課，會到附近的柑仔店買蠶來養，然後到處去摘桑葉來餵牠們。不過說真的，我從沒真正搞懂為何要養，也沒認真照顧，現在回想起來實在有點殘忍，但依舊記得牠們一顆一顆色澤不同的繭，有白有黃有泛青。

話說養蠶取絲、織成絲綢一直是古代中國最獨門的技術之一，絲綢因為其獨特觸感跟光澤，曾經是國際貿易的主要物資，古代中國也曾嚴密管制技術外流，當然後來還是被其他國家山寨了，可即使如此，中國目前依舊是全球絲綢最大產地，2015 年生產了 17 萬公噸，是第二名印度的六倍。

北京清華大學張瑩瑩副教授率領的團隊，近幾年一直在研究低維奈米碳材料的可控製備、性能調控與應用探索，特別是希望做出柔軟的電子器具、可以感測環境或是傳輸能源。因此她們便將目光轉向蠶絲，希望替這種受到人類廣泛研究跟應用的天然蛋白纖維找尋新的未來：讓本來就強韌的蠶絲變得更加強韌。

過去研究人員為了要改變蠶絲試過許多方法，直接在絲上添加染劑、抗微生物劑、導電聚合物和奈米顆粒。張瑩瑩團隊過去曾經透過「高溫熱裂解」來使碳化絲綢具有「耐米石墨晶-微米級纖維-宏觀編織圖案」的分級結構，從而表現出柔性、高可拉伸性和高導電性的特點。

不過，這次他們則嘗試直接讓蠶吃下「奈米碳管」和「石墨烯」，使牠們吐出「超級蠶絲」。

說到蠶絲的來源，是蠶將唾腺產生的絲蛋白溶液吐出成細絲，再把自己旋轉捆繞成繭，就在牠們準備羽化成蛾之前，人類將繭放進沸水中煮，並及時抽絲而成（當然蠶就都死了）。為了要得到「超級蠶絲」，張瑩瑩的研究團隊先調配 0.2% 的奈米碳管或石墨烯溶液，噴在桑葉上，接著就按著標準的程序養蠶取絲。如果是在已經紡絲的絲上加工，需要將奈米材料溶解在有毒的化學溶劑中，再施加於絲上，因此用餵食的方法是更簡單，對環境也更好的方式。

與一般的絲比較起來，這種「碳增強絲」的韌性增為兩倍，並且可以在斷裂之前承受多以往 50％ 以上的應力。團隊將絲纖維加熱至 1050℃ ，使其碳化，然後研究導電性和結構。由於納入奈米材料，這種蠶絲竟然能夠導電，而拉曼光譜和電子顯微鏡成像更顯示，碳增強絲纖維具有更有序的晶體結構。

強韌的蠶絲聽起來很棒，但其中還存在一些問題。研究人員還不知道蠶到底是如何將奈米材料納入絲裡，到底納入的百分比是多少，又有多少經由排泄或代謝流失。

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