你觉得蜘蛛丝会比钢铁还强吗?在自然界中,蜘蛛是我们最为常见的一种生物,我们都知道蜘蛛的生活区域主要都是在自己的“丝网”上,“丝网...
你觉得蜘蛛丝会比钢铁还强吗?
在自然界中,蜘蛛是我们最为常见的一种生物,我们都知道蜘蛛的生活区域主要都是在自己的“丝网”上,“丝网”可以说是它的一切,捕获食物也考它,而丝网的坚硬程度,可能大家都想不到,蜘蛛丝是大家都知道的最强大的天然材料之一,但是具有多强,根据科学家们证实,蜘蛛的丝绸比钢铁强5倍是完全可能的,并且给予了说明。
根据科学研究发现,通过对棕色隐士蜘蛛(Loxosceles reclusa)的“丝网”进行研究发现,在每个原子力显微镜下看到的每条蜘蛛丝具有数千纳米链或纳米纤维组成,而并不是我们人类自己肉眼看上去那么简单。根据弗吉尼亚威廉玛丽学院的科学家表示,这些薄纳米链中的每一个都由蛋白质组成,其直径小于百万分之一英寸 - 比人类头发的宽度薄几万倍。
科学团队通过对“蜘蛛丝”的一年左右的研究,确定出了里面存在最为坚固的材料,比钢材强五倍,并且可以承受一定的重量,当然这里说的不清楚是单个材料的强度还是整体的,我们知道,一般的蜘蛛网,我们人类稍微的动一下,就可以直接的破坏,所以可能科学团队研究的是其中的一部分材料存在这种现象。
蜘蛛丝在所有合成和生物聚合物纤维中具有独特的拉伸强度和延展性。因此,人们对了解基于蛋白质的高韧性材料产生了浓厚的兴趣,并激发了类似合成材料的设计。已经认识到丝纤维的无与伦比特性与其层次结构密切相关。然而,在没有明确的实验证据的情况下,已经提出了天然蚕丝纤维的竞争和不相容的结构模型,其中一些包括各种类型的纤维状组分。
在这里,通过对 Loxosceles蜘蛛的蜘蛛丝进行典型拉伸性能已经破坏力来进行测试,并且发现,里面含有20nm直径的蛋白质原纤维组成,这是蜘蛛丝的所有关键特性之一,主要就是依靠一个纳米纤维来实现的,我们已经从天然蜘蛛丝纤维中分离并成像了这样的纳米纤维。纳米纤维断裂力估计为≈120nN。所以这对对丝绸研究和丝绸高性能材料的设计具有广泛的影响。简单的来说,蜘蛛丝中的一种材料是具有高性能的,而不是整体的“蜘蛛丝”材料,所以这是科学家们在蜘蛛丝中寻找的一部分罕见“具有韧性”的材料。谢谢大家阅读!
蜘蛛丝拦截火车不科学?其实你远远低估了蜘蛛丝!
最后发现这个方法行不通,无奈只能用蜘蛛丝将火车拦截,且不说蜘蛛侠的身体有那么强壮能承受住拉扯,用蜘蛛丝拉住急行的火车,这在现实中能做到吗?
在电影中蜘蛛侠曾表示蜘蛛网的强度可超过钢铁,而这其实是完全现实的。蜘蛛丝看起来是脆弱的,但曾通过拉力实验,拉断一根蛛丝实际上比拉断同等粗细的钢丝还要难上百倍。而且拉伸性也是不亚于橡皮筋,它能比凯夫拉人造纤维更加坚韧。
美国乔治大学昆虫学家罗斯女士曾说过,蜘蛛丝是一种超级纤维,在高温与低温时非常稳定。蜘蛛丝可以在零下六十度的环境下,仍能保持良好的弹性,是最坚韧的天然生物聚合物,而且适应性超强。蜘蛛丝也是名副其实的“生物钢”,它里面含有的防腐物质可以使蜘蛛丝久储不霉。
蜘蛛吐丝结网的方式,和维尼纶等纺织工艺有很多相通的地方。液态的蜘蛛丝蛋白质从蜘蛛嘴里吐出来以前,需要经过一根含有特殊细胞的管子。
这种特殊细胞能把蛋白质里的水分抽得干干净净。当蛋白质分子失去水分并且变成丝状以后,蛋白质分子之间会相互叠合,连接成链状。这样,蜘蛛丝的强度就大大增加了。
由蛋白质分子构成的蜘蛛丝和人体有生物亲和性,能够被微生物分解,吸湿性也很强。所以,用人工合成的蜘蛛丝做出来的衣服,具有柔软舒适、抗击能力强的特点。
而在古代,生活在云南哀牢深山的苦聪人曾用芭蕉叶、棕皮、蜘蛛网等来做过衣服,这种衣服不穿时要用纸类将其隔离,以防止粘连,一般说来蜘蛛衣都有1公斤重,需要用300张蛛网才可以制成,不过,这种衣服已消失多年。
如果用蜘蛛丝制作防弹衣,它的防弹系统会更安全坚固,而且比现在军队使用的普通防弹衣要更加轻便柔软,更符合战场环境。
其实现在,全用蜘蛛丝制作的布料已经出现过。一位英国艺术家收集了来自100多万只特殊雌性蜘蛛纺的金色蜘蛛丝,用5年时间花费30万英镑纺织了一块长3.35米的布,它曾经在纽约美国自然历史博物馆上展出过。这件衣服的制作,花费了巨大的精力和金钱,是普通人所承受不了的。
也许在科学不断发展的将来,人人都能穿上由蜘蛛丝制成的衣服将不再是梦想。
所以下一次看到蜘蛛网的时候,你也许应该想到蜘蛛丝的潜力不容小觑。
如果有一只与人一样大的蜘蛛纺的蜘蛛丝,其实完全可以挡住火车、巨轮,甚至是一架客机。
为什么如此C的蜘蛛网还可以捕捉飞行速度打20千米每小时的昆虫?
首先,蜘蛛网的结构非常复杂,包含许多不同的丝线,包括粘丝、支撑丝和附着丝等,不同的丝线有不同的功能,使得网能够承受风力和昆虫的撞击。
其次,蜘蛛网上的粘着丝线含有大量的特殊蛋白质和分子,可以形成一种高效的粘附剂。这种粘附剂不仅能够粘住昆虫,而且具有足够的强度,能够承受昆虫的撞击。
最后,蜘蛛网的丝线还具有一定的柔韧性和弹性,可以有效地吸收和分散来自昆虫的能量,从而避免网线的破裂。
综合来看,蜘蛛网的捕捉能力与其结构和材料的复杂性有关,能够适应不同的环境和昆虫的速度。虽然网线看起来非常脆弱,但在真正的应用中,蜘蛛网可以捕捉到比自己大得多的昆虫,这主要归功于蜘蛛网的复杂结构和材料的特性
为什么蜘蛛网的承重量很强啊?
蜘蛛网是蜘蛛吐丝织成的网状物,一般以织网为捕猎手段的蜘蛛都喜欢在面朝光线充足的地方织网,以保证猎物因光线反射视觉错乱,使蜘蛛更容易享受到美食,一些人看到蜘蛛终日呆在网上以为蜘蛛网是蜘蛛的巢,蜘蛛的藏身之所其实是一个很小的洞穴,或者是房顶上,蜘蛛网的参考价值极高,有人已经把蜘蛛丝制成了防弹衣,蜘蛛丝的韧性是合金钢缆的4-6倍,而且蜘蛛丝在人造皮肤领域占有重要地位。
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