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蛛丝之所以坚韧,因为它由2500多根纳米线束组成

科普小知识2022-10-17 23:18:07
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蛛丝之所以坚韧,因为它由2500多根纳米线束组成

蜘蛛丝的强度是同等重量钢丝的五倍,研究人员一直试图找出原因。根据英国《每日邮报》11月7日的报道,最新研究发现蜘蛛丝实际上是由2500多条纳米线组成的,这就是它具有惊人力量的原因。

目前,研究褐盾蜘蛛的科学家取得了突破。研究人员发现蜘蛛丝不是一根线,而是许多微小“纳米线”的组合。

该研究小组使用极其灵敏的原子力显微镜技术在分子水平上检测蜘蛛丝的结构。美国威廉和玛丽学院应用科学系的科学家汉尼斯·施尼普说:“我们一直希望蜘蛛丝是一种简单的物质,但事实上,它是一种由许多纳米线组成的微型‘电缆’。每条纳米线都是一条细线蛋白质,直径不到百万分之一英寸。”

一条棕色蜘蛛丝由大约2500条纳米线组成。此外,施尼普和王开发了一个棕色蜘蛛丝的结构模型,揭示了这种蜘蛛丝的其他有趣的结构特征。研究发现,构成棕色蜘蛛丝的纳米线或纳米纤维不是像绳子一样编织或扭曲的,而是平行排列的。这一突破将使研究人员更容易制造人造丝。Schniepp和王还发现,这些纳米线很容易彼此分离,表明纳米纤维之间的化学键相对较弱,纳米线结构的强度取决于每条纳米线的长度。

赞助这项研究的美国国家科学基金会项目主任莫汉·斯里尼瓦萨罗(Mohan Srinivasarao)说,“从分子水平上理解棕色蜘蛛丝的特性,不仅可以洞察自然界最坚硬的材料之一,还可以为其他合成材料的设计提供一条途径。”