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同等质量的蛛丝强度是钢丝的5倍,为什么蛛丝如此强硬?

信息来源:gangsi.biz  时间:2019-04-23  浏览次数:13

在漫威众多的超级英雄中,蜘蛛侠一直以来都受很多影迷的关注。蜘蛛侠不但拥有独立的电影系列,而且在复仇者系列电影中也有出现。电影中蜘蛛侠最拿手的好戏就是他能吐出十分有韧劲的蛛丝,这蛛丝到底有多韧劲呢?足以支持蜘蛛侠在高楼大厦之间飞越。在现实生活中,蛛丝也是具有很高的强度,大约是同等质量的钢丝的5倍。

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一直以来科学家都在研究蛛丝具有如此韧劲的原因,最近有新研究发现,蛛丝在微观结构上是由2500多根纳米线束组成的,这就是它具有高强度的原因。科学家们通过研究一种名为棕色遁蛛的蜘蛛,发现它们的蛛丝并非只是一根线,而是由若干根“纳米线束”构成的。

来自美国威廉玛丽学院的研究人员利用显微技术在分子水平上观察蛛丝的结构,发现蛛丝并非像之前想象的那样是一种单质体,它实际上是由很多根纳米线构成的,就像一束微型小电缆。这些纳米线到底有多小呢?根据测量发现,它们的直径还不到100万分之一英寸。而且研究人员通过模拟棕色遁蛛蛛丝的结构,发现一根蛛丝大约有2500根纳米线。

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根据他们所设计的结构来看,这些构成蛛丝的纳米线并不像普通绳子那样是编织或者扭曲起来的,而是平行排列的。对于这一结构的研究有助于研究人员设计出人造蛛丝的结构,研究人员希望在未来能够制造出类似蛛丝的材料,它将会得到广泛的应用。另外,每一个纳米线之间是比较容易分开的,因为它们之间的化学键比较弱。

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这一次从分子水平上研究蛛丝的特性,不但深入地了解了自然界中最坚硬的一种材料,还有可能为其它材料的设计提供方向。

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