2009年9月24日

由蜘蛛生產的黃金般布綢

蜘蛛絲是世界上最強韌的纖維之一,甚至比鋼還強。如果你不信,儘管問蜘蛛人,他已經從1962年開始用蜘蛛絲在紐約市晃。

今天在《連線》裡介紹到一款稀有黃金絲綢布料,竟是靠一百萬隻蜘蛛,耗時四年,再借由70個人力所完成。
目前正在紐約的自然歷史博物館展出。



為了生產這款稀有的金蜈蜙蜘蛛 (golden orb spider),70個人從馬達加斯加的telephone poles特地去收集野生蜘蛛,同時又有另一組人馬將這些蜘蛛的吐出物萃取出至少80英呎的絲,今天這些野生蜘蛛展示的最後完成品才只有11英呎乘上4英呎大小。

圖片來自:http://album.udn.com/chouhwa/photo/3660486?o=odr#photoanc
計畫主持人兼蜘蛛專家 Simon Peers 說:「蜘蛛絲非常的具有彈性,但同時和鋼鐵或防彈纖維 (Kevlar) 相比又十分強韌」,他繼續說:「目前科技已經走向複製蜘蛛絲可伸縮的特性,並應用在工業上。但事實上至今還沒有人可以百分之百製造出這種蜘蛛絲。」

當初 Peers 是受到法國一位傳教士 Jacob Paul Camboué 1880 1890 年代在馬達加斯加和蜘蛛共處所得到的靈感。Camboué 在不傷害蜘蛛的情況下,製造出一套小型手動機器可成功從 24 隻蜘蛛身上取出蜘蛛絲。

Simon 2000 年左右也開始想要做出這個 24 隻蜘蛛絲的機器」另一個計畫主持人 Nicholas Godley 這麼說。「一開始,我們兩人只收集了 20 隻蜘蛛,但是後來你看,當我們把蜘蛛放進這個機器裡,漂亮的絲綢就跑出來。」

不過,若要做出還可以看的布料或展示品,他們就必須好好重審這個計畫。Godley 說:「約一盎司重的一萬四千隻蜘蛛竟可以生產出2.6磅的蜘蛛絲! (註:1磅等於16盎司),你看,這是不是很瘋狂?」


圖片來自於德國科學家將金屬原料加入蜘蛛絲,可增加其強度。

研究者一直對蜘蛛絲的特性十分有興趣,因為它比鋼或防彈纖維強韌,也比較有彈性,可以拉長40% 卻不會斷裂。可惜的是,蜘蛛絲很難量產。不像蠶一樣可以群聚生長,一旦蜘蛛住在一起,就會互相咬斷對方的頭。

為了收集足夠量的蜘蛛絲,Peers Godley 雇用 12 個人仔細使用這台機器並幫他們收集、萃取。「我們必須找到有人願意和蜘蛛一起工作,因為牠們可是會咬人」Godley 說。

計畫末期時, GodleyPeers 總計用了一百萬隻母金蜈蜙蜘蛛,這類的蜘蛛主要分布在馬達加斯加,以盛產黃金色的絲著名。因為只能在雨季生產,所以生產季節只有在10月到6月之間。




當 12 位人員再用手動機器取出蜘蛛絲,喂入 96 條紗規格。不過,若這些母蜘蛛出奶,他們就把牠們放回野外。Godley說大概一個禮拜左右,他們又可以繼續吐絲,「一個禮拜後我們就繼續工作,繼續雇用這些蜘蛛吐絲,牠們就像永遠不斷製造的禮物的機器一樣。」

當然,花個四年做出一塊布料對科學家而言根本不夠有效去研究蜘蛛絲的特性,也沒法讓製造商願意將它作為鋼或防彈纖維的替代物。不過已經有一些團體已經將蜘蛛的基因送入大腸桿菌(甚至
牛或羊中)來生產絲綢。目前,這個方式只得到階段性的成功而已。

一部分原因是因為在實驗室裡,蜘蛛胃中一個特殊腺體會製造出液狀的蛋白,之後牠們會用蜘蛛的吐絲器用物理力量將這個蛋白分子的結構重組,轉換成固態的絲。

「每次我們說到蜘蛛紡紗,就是說牠們如何利用物理力量將液體變成固體」另一個沒有參與這項計畫的亞克朗大學蜘蛛專家Todd Blackledge這麼說,「每一年我們都越來越接近量產的階段,但事實上我們一直還未到那步。」

照現在看來,我們還是好好欣賞這一百萬蜘蛛為我們編織這款雅緻、令人讚嘆的黃金布吧!

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