结好的蚕茧
蚕丝不是直接剥离抽取后就能使用，而是首先需要将蚕茧在热水中浸泡，然后找到蚕茧上的丝头，用手将抽出的丝线绕于丝筐上。古代的中国人称此工序为“缫丝”。以前的缫丝都是纯手工操作，而纺织工业兴起后，手工便逐渐被机器替代。
机器正在进行缫丝工序
向“新”材料华丽转身
蚕丝的主要成分是丝胶和丝素，这两者都是由氨基酸组成的蛋白质。丝胶为球状蛋白质，易溶于水，而丝素为纤维状蛋白质，难溶于水。蚕丝单丝的中间为丝素纤维，外围是丝胶，然后两根单丝平行黏合成蚕丝。
丝素蛋白含量占蚕丝的70%~80%，由18种天然氨基酸组成。其中小侧基的甘氨酸（Glycine）、丙氨酸（Alanine）、丝氨酸（Serine）占比在80%以上，多位于丝素蛋白的结晶区；而带有较大侧基的苯丙氨酸（Phenylalanine）、酪氨酸（Tyrosine）、色氨酸（Tryptophan）等氨基酸则主要分布于丝素蛋白的非结晶区。
丝素蛋白所含部分种类氨基酸的分子结构式（供图/李云哲）
蚕丝由家蚕5龄幼虫的不同丝腺合成。中部丝腺和后部丝腺分别合成丝胶蛋白和丝素蛋白，经过一系列的pH梯度变化及钾离子和钙离子浓度的调节后，丝蛋白向前部丝腺的压丝部移动，最终由吐丝孔牵引而出，固化为蚕丝。在上述过程中，蚕丝蛋白的结构由α－螺旋或不规则卷曲β－折叠转变，使得蚕丝获得了更好的力学性能。在蚕丝蛋白纤维化的过程中，前部丝腺发挥了重要作用。
作为唯一可以量产的天然长丝纤维，蚕丝具有较好的吸湿性能，同时也极为强韧。但涤纶、氨纶、腈纶等合成纤维的大量制造，不断变化的市场需求，以及天然蚕丝抗皱性能差、易泛黄、抗静电性能差、易起毛球等缺点，使得其相关纺织品产业受到巨大冲击。不过，蚕丝并没有因此而下线，而是在穿过科学家们的“清奇脑洞”之后，焕发了第N春，成为材料界的“新网红”。
作为材料界的“流量担当”，石墨烯和碳纳米管这两种碳材料可谓是集万千宠爱于一身，学术界和工业界都对它们青睐有加。它们如此受欢迎，是不是可以带着蚕丝“一起飞”？当然可以，并且“飞起”的方式有很多种：浸渍、喷涂、旋涂、化学交联等，从而将石墨烯／碳纳米管附着于蚕丝表面。但有人觉得这种方法太复杂，便直接给蚕宝宝喂食石墨烯/碳纳米管，来提升蚕丝的性能。
碳纳米管结构
2016年，来自清华大学化学系的张莹莹副教授团队发表在国际纳米领域顶级杂志《纳米快报》（Nano Letters）的一篇题目为《以单壁碳纳米管或石墨烯喂养蚕，以获得增强的蚕丝纤维》（Feeding Single-Walled Carbon Nanotubes or Graphene to Silkworms for Reinforced Silk Fibers）的文章，吸引了很多人的目光。
