牽引絲一般出現(xiàn)在蜘蛛網(wǎng)的外緣，用作“剎車”，也是確保蜘蛛從高處安全降落的生命線。幾十年前，牽引絲材料就因其強度、拉伸性和熱傳導性吸引了科學家的興趣，但對其另一機械性能——抗扭性——的研究尚為數(shù)不多。

 

“蛛絲和其他傳統(tǒng)材料差別很大，”華中科技大學研究員劉大彪說，“我們發(fā)現(xiàn)蜘蛛網(wǎng)中的牽引絲很少扭轉，很想知道其中的原因。”

 

研究人員使用扭轉擺研究了兩個品種的金圓蜘蛛的牽引絲。從捕獲的蜘蛛身上采集的蛛絲被懸掛在圓柱體容器中，避免外界干擾，再施加微小的重量來模仿蜘蛛。

 

他們用旋轉體扭擺蛛絲，并以高速攝像機記錄蛛絲的振蕩情況。

 

研究人員發(fā)現(xiàn)，與線纜、合成纖維和人類毛發(fā)不同，蜘蛛絲在扭擺時會輕微變形，釋放出75%以上的勢能，快速減緩振蕩，蛛絲的一部分則在扭擺后“迅速復原”。

 

每條蜘蛛絲中都有一條纖絲，這是一種極細纖維。每條纖絲都含有以薄片狀和鏈條狀集聚的氨基酸。研究人員認為，在扭轉時，這些薄片和鏈條會變形。在薄片恢復原本的形狀后，仍有部分鏈條保持在變形狀態(tài)，這可能是蛛絲能在扭擺后迅速穩(wěn)定的原因。

 

更好地了解這種材料的抗扭性能，可以幫助我們制作出新型仿生纖維，用于降落傘繩、直升機救生梯、甚或小提琴弦。

 

“如果能明白蜘蛛絲是如何做到這一點的，我們就可以將這些性能融入自己的合成繩索，”倫敦瑪麗女王學院物理與天文學院（QueenMary University of London’s School of Physics and Astronomy）的大衛(wèi)·鄧斯坦（DavidDunstan）教授表示。

 

“蛛絲的這種性能是我們無法復制的，這實在令人著迷。”

 

 

 

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