反直覺：就硬度來說，人類頭髮的強度堪比鋼鐵

雖然這話聽起來很違背直覺，但同等重量的人類頭髮強度堪比鋼鐵。人類的頭髮還有彈性，它在被拉斷之前可以延伸至原本長度的1.5倍。這些屬性使得科學家們想要打造出模擬頭髮的新材料。現在，加州大學聖地亞哥分校的一個研究團隊發現了頭髮強壯的秘密，並且他們還發現頭髮可以被用來製造防彈衣。

加州大學聖地亞哥分校雅各布工程學院的機械工程教授Marc Meyers表示：「大自然以新穎的方式打造出了各種有趣的材料和建築。我們很想了解生物材料的結構及其屬性之間的關係，以便研發合成材料，設計出性能比自然存在的材料更優越的東西。」

Meyers及其同事對一根人類頭髮進行了變形和壓縮測試。他們對納米級別的頭髮進行變形和拉伸，發現頭髮的性能取決於它們拉伸的速度快慢。拉伸頭髮的速度越快，它就越強壯，這有點類似蜂蜜的性能。

Meyers解釋道：「想想看蜂蜜這類高粘性物質，如果你快速讓它變形，那麼它就會很僵硬；但如果你慢慢讓它變形，那你就能輕而易舉地將它倒出來。」

頭髮主要由兩部分組成：皮質，它由平行纖維構成；基質，它由不規則結構組成。基質對變形的速度很敏感，而皮質不會。這兩種屬性的結合使得頭髮具備抵抗高壓的能力。

這還不是全部。每根皮質纖維由上千根螺旋形分子鏈構成，這種分子鏈名為阿爾法螺旋鏈。頭髮在變形的過程中，這些分子鏈會展開變成片狀結構。加州大學聖地亞哥分校的研究人員們表示，這種結構改變使得頭髮能夠在不斷裂的情況下經受住大量變形。該研究已被發表在《材料科學與工程學》期刊上。

頭髮變形的另外一個有趣之處在於它的變形部分可逆。如果你用很小的力拉一根頭髮，那麼它就能很快恢復形狀。但如果你再接著拉這根頭髮，那麼頭髮的變形將不可逆。

該團隊接下來打算研究為何水對人類頭髮的性能有如此強烈的影響。比如，洗頭髮鞥讓頭髮恢復原本的形狀。

Meyers研究組的前博士後研究員及該研究的共同作者Wen Yang說道：「我還小的時候就在想為什麼頭髮如此強壯，現在我知道原因了。」

[肌肉桃 via Zmescience]