“小小諸葛亮,穩(wěn)坐中軍帳,擺起八卦陣,單捉飛來將”,猜一種動(dòng)物。相信大家很快就能猜出來,這是蜘蛛。蜘蛛一般獨(dú)行,很少群居,靠自己?jiǎn)未颡?dú)斗生活在動(dòng)物世界里,而各種形狀的蜘蛛網(wǎng)是它們的武器。那么所有的蜘蛛都會(huì)吐絲嗎?

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答案是肯定的,但只有差不多一半的蜘蛛會(huì)織網(wǎng)。有的蜘蛛吐絲是為了幫助逃跑,比如吐絲包裹保護(hù)自己,又比如從天花板吊一根絲到半空或者地面。蜘蛛吐絲到底有什么秘密呢?

不同的蛛絲在強(qiáng)度、彈性和韌度等特性上都有所不同,但是通過和自然材料、合成材料研究對(duì)比,發(fā)現(xiàn)蛛絲要比它們結(jié)實(shí)得多,每根蜘蛛絲的抗拉強(qiáng)度是鋼材的2倍,彈性也比人造纖維好得多。比如,蜘蛛網(wǎng)可以延伸到原長的10倍,而尼龍一旦延展到原長的20%就會(huì)發(fā)生斷裂。

通過觀察發(fā)現(xiàn),每一種蜘蛛身后都跟著一條蛛絲,我們把它叫做牽引絲,這種絲可以說是蜘蛛的生命線,對(duì)蜘蛛起著很重要的作用。當(dāng)蜘蛛從上面掉下來時(shí),它作為保險(xiǎn)繩,保證蜘蛛的生命安全;當(dāng)蜘蛛遇到危險(xiǎn)時(shí),它又作為電話線,及時(shí)向蜘蛛傳遞警報(bào),保證蜘蛛及時(shí)逃跑;同時(shí),蛛網(wǎng)最重要的放射狀半徑線也是牽引絲組成的。

經(jīng)過進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),牽引絲包含兩種不同蛋白質(zhì),每種蛋白質(zhì)由三個(gè)具有不同物理特性的區(qū)域組成。其中一個(gè)區(qū)域的蛋白有非晶質(zhì)基質(zhì)形成,這種基質(zhì)延伸性很好,使蛛絲有了足夠的彈性,因此當(dāng)獵物進(jìn)入蛛網(wǎng)時(shí),基質(zhì)的延伸性可以緩解獵物帶來的沖擊力,使蛛網(wǎng)不被沖破,起到保護(hù)蛛網(wǎng)的作用。其他兩個(gè)區(qū)域的蛋白具有很強(qiáng)的彈性和韌性,這是蛛絲無比堅(jiān)韌的原因。這兩個(gè)區(qū)域的蛋白組織結(jié)構(gòu)是結(jié)晶體,一種結(jié)晶體剛性強(qiáng)一些,一種相對(duì)弱一些,它們相互緊緊地呈褶狀交織在一起。其中相對(duì)弱的結(jié)晶體在與強(qiáng)剛性的結(jié)晶體緊密相褶的同時(shí),還與另一個(gè)區(qū)域的柔性基質(zhì)相互作用結(jié)合。這樣,蛛絲的剛性部和彈性部就完美地融合在一起了,使蛛絲既有很強(qiáng)的堅(jiān)韌性又有很強(qiáng)的彈性。

由于蜘蛛絲具有強(qiáng)度大、柔軟、彈性好等諸多特點(diǎn),這種結(jié)構(gòu)也逐漸為人們所認(rèn)識(shí),因此它已在很多領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用。利用蛛絲的抗沖擊能力,它可以用來做新型的防彈衣、防彈頭盔、降落傘。利用蛛絲的強(qiáng)度,它可以用來做攀巖繩、航空母艦上幫助飛機(jī)降落的繩索等;利用蛛絲的柔軟,它可以用來做全球展示會(huì)上最時(shí)尚的面料;利用蛛絲的纖細(xì),它可以用來做手術(shù)縫合線等。隨著科技的發(fā)展,對(duì)于我們來說蛛絲的特性連同它們自身給我們帶來的靈感,都是一筆自然賜予的寶貴財(cái)富。了解蜘蛛吐絲背后這些鮮為人知的秘密,也許會(huì)給絲纖維行業(yè)帶來一場(chǎng)新的革命。相信在不遠(yuǎn)的將來,蛛蛛絲會(huì)在我們?nèi)粘I钪械玫綇V泛應(yīng)用,成為新一代高級(jí)材料。

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蜘蛛吐絲的秘密

圖文簡(jiǎn)介

“小小諸葛亮,穩(wěn)坐中軍帳,擺起八卦陣,單捉飛來將”,猜一種動(dòng)物。相信大家很快就能猜出來,這是蜘蛛。蜘蛛一般獨(dú)行,很少群居,靠自己?jiǎn)未颡?dú)斗生活在動(dòng)物世界里,而各種形狀的蜘蛛網(wǎng)是它們的武器。