@ 2018.11.21 , 23:00

蛛丝为什么比钢铁强5倍,这下知道原因了

译者:南弗勒斯
原文:https://www.sciencemag.org/news/2018/11/spider-silk-five-times-stronger-steel-now-scientists-know-why

下一次清理蜘蛛网的时候,你也许应该想到它有多么巧妙的力量——如果变得像人那么大,完全可能阻挡住一架喷气客机。现在,科学家知道蛛丝如此有力量的原因:小蜘蛛的陷阱是由上千根更细更小的线组成的。

为了探寻蛛丝比钢铁强5倍的真相,科学家用原子力显微镜分析了棕色隐遁蛛用来在地面上织网并放置蛛卵的蛛丝,发现每一根原本就比人类毛发细一千倍的蛛丝其实都是由上千根更小的纳米级蛛丝组成,仅为二百万分之一毫米。研究结果于上月发表在ACS旗下期刊《影响因子》上。每一根蛛丝纤维就像电缆一样,完全由平行的纳米级蛛丝组成,据测量有至少1微米长。听起来可能很少,但是在纳米级上该长度至少是蛛丝纤维宽度的五十倍。研究者甚至认为还有伸长的余地。

纳米级纤维构成蛛丝的学说在之前就曾被提起,但直到现在才有了蛛丝是完全由纳米级纤维构建的证据。研究团队的秘密武器就是棕色隐遁蛛的独特蛛丝。与寻常的圆柱体蛛丝不同,棕色隐遁蛛的丝呈扁平状,给强大的显微镜提供了用武之地。

这项新发现是以该团队去年的发现为基础的。发现表明棕色隐遁蛛用纺丝器吐出环形节扣来加固蛛网骨架,每吐出1微米丝线就同步装配20个超微环形扣。就像卷毛线一样强化了蛛丝,可以不让蛛网崩塌。

科学家还说即使不是每个蜘蛛都有扁平的蛛丝和环绕加固技术,这项基于棕色隐遁蛛的发现也许会为其他物种的绳状纤维研究指路。类似的研究还可为医药、工程行业提供新型材料。虽然人造蛛丝的制造仍然极其困难,研究者们还是希望能帮助各位一窥大自然最强材料的究竟。


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