這種蜘蛛的絲比鋼鐵還要強韌五倍

Credit:行走的五花肉

蜘蛛絲是自然界現存的最強韌的材料之一，現在科學家們已經研究出了蜘蛛絲強韌的秘密，那就是「團結就是力量」。

通過一個固定在褐色隱士蜘蛛(Loxosceles reclusa)網上的原子力顯微鏡發現，每根絲都由數千納米鏈或納米纖絲平行組成。人們希望這一發現也能幫助人類開發出自己的超強材料。美國弗吉尼亞周威廉瑪麗學院的科學家們表示，每條薄薄的納米鏈都由蛋白質構成，直徑不足百萬分之一英寸，比人類的頭髮還要細成千上萬倍。「我們原以為這個纖維會是個單一體，但我們後來卻發現蜘蛛絲實際上是一種細小的擰成股的『線纜』，」研究者之一Hannes Schniepp說到。

蛛絲中的納米鏈這個概念在以前就被提到過，但是這是科學家們第一次能夠清楚的看到它的工作機制的及其所能達到的程度。研究者們選擇褐色隱士蜘蛛進行研究，是因為它的蛛絲是扁平狀的而不是圓柱形的。

每個納米鏈的長度至少是其寬度的50倍，一旦和該實驗團隊去年發現的特殊的循環技術聯繫起來，就會得到一種比鋼鐵還要強韌五倍的超級材料，「我們相信褐色隱士蜘蛛的絲本質上來自於獨特的納米纖絲，」 Schniepp說到。科學家們指出，其它蜘蛛絲的結構與此並不相同，它「專屬」於那種在地面上「狩獵」的蜘蛛，雖然單獨的納米鏈之間的聯繫非常「脆弱」，但整個網合起來其實是非常強韌的。

基於他們的發現的蛛絲的結構模型，研究團隊希望能製造出像蛛絲這樣的材料，長且極細的扁平狀的線纜狀材料。已經有很多研究試圖生產出「人造蛛絲」，從自行車頭盔到傷口「創可貼」，而最近的納米級研究已經被證明非常實用。「研究結果提供了一條關於『自然界的神奇材料』的有價值的線索，」資助該項研究的美國國家科學基金會的Mohan Srinivasarao說到。「在分子層面了解褐色隱士蜘蛛的蛛絲，不僅能夠發現自然界最強韌的材料，還為人類研發其它合成物質指出了一條路徑。」

研究已被發表在ACS Macro Letters上。

本文譯自 sciencealert，由譯者 行走的五花肉 基於創作共用協議(BY-NC)發布。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！