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蜘蛛絲機械強度和彈性的研究

作者:百檢網(wǎng) 時間:2021-09-15 來源:互聯(lián)網(wǎng)

蜘蛛絲是一種特殊的生物聚合物,與組成皮膚和骨頭的膠原材料相關(guān),具有****的機械強度和彈性。從負重上來講,蜘蛛絲至少是鋼琴線的5倍。這使得其成為我們所知道的較牢固材料。但是蛛絲的成分很復雜。蛛絲還具有****的“超收縮”性能,即蜘蛛能拖牽蛛絲編織成球體。當暴露于高濕度中,蜘蛛絲還能吸收水分,這種吸水行為能提高蜘蛛絲的收縮能力,通過簡單調(diào)整含水量,就可以對蛛絲的機械性能進行調(diào)節(jié)。

有研究人員對4類蛛網(wǎng)進行了研究,利用一種非侵入性激光散射技術(shù),找到從完整的蜘蛛絲上獲取各種彈性成分的途徑,未來可用于開發(fā)出生產(chǎn)從防彈背心到人工腱的彈性材料。

這種非侵入性的光散射技術(shù)使用小于3.5毫瓦的*低功率激光,激光束在經(jīng)過完整的蜘蛛網(wǎng)后,不會破壞蛛網(wǎng),研究人員從而能在空間中描繪出每張網(wǎng)的彈性剛度。

蜘蛛絲這項研究代表了我們對于蛛絲潛在的機械性能較完整的理解。有助于提供一個豐富的仿生材料工程結(jié)構(gòu)的藍圖,譬如合成纖維的精密材料工程,它可以創(chuàng)造更強大、更具延展性和更多的彈性材料。

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