好莱坞佳片《蜘蛛侠》为人们所熟知, 尤其是年轻的朋友, 不同于以往的英雄系列影片, 里面的蜘蛛侠是位“平民英雄”, 彼得·本杰明·帕克这名普通的高中生在意外被一只受过放射性感染的蜘蛛咬伤后, 竟获得了蜘蛛般的特殊能力, 弹跳、飞跃的能力大大提升, 还有了倒贴天花板的本事, 当然, 最让人羡慕的还是织网、撒网的能力, 双手可以放射出强韧的蜘蛛丝供自己在空中飞行, 在摩天大楼的墙壁上飞驰 。
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蜘蛛侠精彩的动作让我们对蜘蛛丝好奇不已, 我们都知道, 蜘蛛丝的强度和弹性都不错, 即使拉伸10倍多也不会断裂, 这是为什么呢?原来, 蜘蛛造丝时, 蛋白质与酸之间相互叠合, 形成链状, 这样一来会增大丝的强度, 而蜘蛛丝里面的不规则蛋白质分子链使得蜘蛛丝具有极好的弹性, 有了这两个特性, 外表细细柔柔的蜘蛛丝竟比相同粗细的钢筋还结实 。 其实, 蜘蛛丝除了弹性好, 强度高之外, 还有一个特点, 仔细观察你会发现被蜘蛛丝粘住的昆虫无论如何挣扎都难以逃脱, 这又是怎么回事呢?
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先解释下蜘蛛网的粘性, 组成蛛网的细细的线是由一些更细的空心线缠合成的, 空的地方存有浓稠的粘液, 有着胶液的作用, 显微镜下观察会发现, 这些粘液从线的一端滴渗出来, 停留在线上, 所以蛛网可以粘住昆虫 。 为了解开“被粘住的昆虫很少能逃生”这一疑惑, 科学家研制出一种原子力显微镜, 在显微镜下观察, 蜘蛛丝这条极细的螺线, 像是被液体浸过的“弹簧”, 众所周知, 弹簧有弹性, 受力会发生形变, 但无论是被压缩还是拉伸, 都有着恢复为原长度的倾向, 不同的是被压缩时, 丝上的液体会吸收能量并转化为热能, 通俗地讲就是蜘蛛丝可以“吸收”振动, 把猎物动能转化为热能分散掉, 这样撞上蜘蛛网的苍蝇、蝴蝶是无法借助扇动翅膀产生的动能逃离的, 任凭你怎么折腾都无济于事 。 怪不得蜘蛛对于盘中的猎物都不急着动手, 反正也逃不掉, 先用丝把你包裹起来, 注入些神经毒素后慢慢享用 。
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科学家本着学以致用的原则, 受蜘蛛丝的启发, 英国一家技术公司试制出一种高强纤维, 将该种纤维编织处理后可以做防弹衣, 或是作为防弹车或是坦克装甲等结构材料 。 而蜘蛛网可以分散机械能(即猎物运动产生的能量)的特点也给了人们启发, 英国一位建筑师为一家足球俱乐部设计了一座带屋顶的看台, 既节省材料, 又牢固, 屋顶是由八张蜘蛛网般的巨型网互相连接, 这八根钢丝固定在看台门外的混凝土柱子上 。
参考文献:
《蜘蛛网合理结构的研究与分析》, 熊钊、于壮、李鑫, 《科协论坛》, 2012-06-25
【蜘蛛丝比钢筋还结实?】 (作者:张连敏)
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