科學家稱蜘蛛網可抗颶風 柔韌性與結構成主因

http://big5.xinhuanet.com/gate/big5/news.xinhuanet.com/world/2012-02/03/c_122652747.htm

中國新聞網 據英國《每日郵報》2月2日報道，蜘蛛網比鋼還硬，而且其編織形式巧奪天工，真可謂是自然界的奇跡，但是，蜘蛛網是如何做到這些的呢？美國科學家在最新一期的《自然》雜志上為我們揭開了謎團，他們表示，蛛絲本身的柔韌性和蛛網精巧的結構是使其足以對抗颶風襲擊並經久耐用的原因。

美國麻省理工學院的科學家表示，他們在對蜘蛛絲進行分子學研究、對蜘蛛網開展實驗以及對電腦模型進行分析後做出了上述發現，他們表示，最新研究對工程學領域和材料學等領域具有重要的參考和借鑒意義。

此前，科學家們就已證明，蜘蛛絲比頭發絲還細，但強度卻超過同等粗細的鋼鐵。本次研究進一步發現，蜘蛛絲的蛋白質結構使它在遭受外力作用時具有獨特的彈性。在拉伸過程中，蛛絲會先像橡皮筋一樣被拉長，然後變得堅硬，在堅硬狀態下最大程度地吸收外部衝擊力，如果外力太大就斷掉。

另外，蜘蛛絲本身也能根據其上不同類型的負載來變軟或者變硬，這是其與其他天然纖維或人造纖維的不同之處。科學家們對由三種其他材料制成的網進行了測試，結果表明，當遇到落下的小樹枝或遭遇強風襲擊時，蜘蛛絲的柔韌性是其他材料的6倍多。

蜘蛛網常見的結構，即由一個中心伸出的若幹放射狀絲線和圍繞這個中心的螺旋狀絲線構成的網狀結構，也保證了蜘蛛網經久耐用。實驗顯示，整張蜘蛛網能對抗颶風的襲擊。另外，盡管局部受力有可能致使網中的一條蜘蛛絲斷裂，但整張網的其他部分仍完好無損，可以繼續發揮作用。而且，令人驚奇的是，科學家們發現，從蜘蛛網上不同的地方抽走10%的蜘蛛絲，不僅不會讓蜘蛛網變得更弱，反而會讓其強度增加10%。

科學家們表示，蜘蛛網會耗盡蜘蛛的大部分能量，因此，蜘蛛網本身包含的一係列特徵會讓蜘蛛省掉很多修復工作。

該研究的合作者馬庫斯・比勒表示，蜘蛛網成功的關鍵在于即使蜘蛛絲斷裂後，蜘蛛網也能保持完整無缺而且變得更加堅韌。蜘蛛網這種“犧牲”局部，保全整體係統功能的特點值得現代工程學借鑒。最新發現可用來幫助人們設計出有安全裝置的建築物甚至新一代牢不可破的材料。(劉霞)