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科学家初步探明蜘蛛丝物理性能

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来源: 作者: 2019-05-17 00:33:40

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蜘蛛丝具有许多超常的机械性能,例如高强度、高韧性等(图片来源:)

近日,美国弗吉尼亚州威廉与玛丽学院的科学家Hannes C. Schniepp带领团队研究了由一种名为褐皮花蛛的蜘蛛所产生的蜘蛛丝,初步探明了蜘蛛丝物理特性产生的缘由,相关研究日前发表于《先进材料》。

蜘蛛丝具有许多超常的机械性能,例如高强度、高韧性等。但因其难以获得,为了研究这些性能产生的原因,科学家此前在实验中往往用蚕丝来替代蜘蛛丝。然而,到目前为止,蚕丝以及任何人造丝的性能都难以与蜘蛛丝相媲美。同时,这些材料的结构也与蜘蛛丝有着很大的不同。所以,科学家一直没法深入理解蜘蛛丝物理性能的内在机理。

而Hannes C. Schniepp团队通过控制多只褐皮花蛛吐丝的条件,获得了不同种类的蜘蛛丝。<郭敬明获“金扫帚”奖三项提名或成“烂片之王”
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通过对蜘蛛丝进行电子显微镜扫描,研究人员发现,这种蜘蛛丝是一种具有统千层火腿卷
一宽度的平滑带状物。由于特别薄,所以它能够很容易地被曲折折叠。原子力显微镜下的观测结果则显示,这类蜘蛛丝的厚度仅为40~80纳米,宽度为6~9微米。实验结果显示,在通常情况下,丝的宽度越窄,其厚度也会越小,二者的比例通常为1:100到1:150。另外,每一个蜘蛛个体吐出的丝的尺寸都很稳定,但是不同蜘蛛所吐出丝的尺寸差异很大。

研究人员认为,这项研究将有助于提升人造丝生产工艺。

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