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蛛網(wǎng)為何強于“鋼網(wǎng)”?蛛絲內(nèi)部結(jié)構(gòu)能隨壓力變化

2012-02-03 08:11:18 來源:中國日報網(wǎng)
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蛛網(wǎng)為何強于“鋼網(wǎng)”?蛛絲內(nèi)部結(jié)構(gòu)能隨壓力變化


美國麻省理工學院的科學家們發(fā)現(xiàn),蛛絲的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是蛛網(wǎng)強度的重要保障。


蛛網(wǎng)為何強于“鋼網(wǎng)”?蛛絲內(nèi)部結(jié)構(gòu)能隨壓力變化


蛛網(wǎng)的強度令人嘆服,甚至能抵御颶風的侵襲。

據(jù)英國《每日郵報》2月2日報道,堅韌如鋼、交錯如織的蛛網(wǎng)無疑是大自然的神奇造物,富有彈性的蛛網(wǎng)甚至能抵御颶風的侵襲。日前,美國的科學家們正試圖揭示蛛網(wǎng)的奧秘,希望能將其用于未來的建筑設(shè)計或耐用材料的研發(fā)。

美國麻省理工學院的研究人員表示,蛛網(wǎng)的成功之處在于:即使有多根蛛絲斷掉,蛛網(wǎng)也不會垮掉,甚至會變得更牢固。實驗中,研究人員在蛛網(wǎng)各處去掉了總計10%的蛛絲,蛛網(wǎng)的韌性不單沒因此而降低,卻反而增強了10%。

研究人員發(fā)現(xiàn),這種韌性不單是源自每根蛛絲在質(zhì)地上的強度,也同時源自蛛絲的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。蛛絲纖維能夠根據(jù)所承受壓力的不同而變化柔韌程度,這種特性是其他任何自然纖維或人造纖維所不具有的。科學家們已經(jīng)證明,蛛絲的強度是等質(zhì)量鋼絲的5倍。

實驗中,研究人員分別利用三種非蛛絲纖維編織了和蛛網(wǎng)結(jié)構(gòu)相似的三張網(wǎng)格,這三張網(wǎng)與蛛網(wǎng)一道接受墜物和強風的考驗。實驗表明,蛛網(wǎng)的韌性是其他網(wǎng)格的6倍有余。研究員馬庫斯·比勒表示:“蛛網(wǎng)的真正強大之處并不是蛛絲的質(zhì)地,而是當蛛絲遭受壓迫時其內(nèi)部結(jié)構(gòu)性能的改變。”

研究人員通過對蛛網(wǎng)的全面觀察發(fā)現(xiàn),編織成網(wǎng)的蛛絲共有兩類。其中一類剛性較強、質(zhì)地干燥,連接著蛛網(wǎng)中心并支撐起整個網(wǎng)絡(luò)。另一類細而柔軟、濕潤粘稠,在前者間螺旋成網(wǎng),適于捕獲獵物。

兩種蛛絲在蛛網(wǎng)中都是每段獨立,即任意兩結(jié)點間的蛛絲如若斷掉,不會連帶上周圍的其他蛛絲。編織蛛網(wǎng)會消耗蜘蛛大量的能量,因此蛛網(wǎng)具備諸多特性來降低受損程度,避免大修大補。

(來源:中國日報網(wǎng) 信蓮 編輯:劉純萍)

編輯: 梁杉  標簽:    
 
 
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