为什么蜘蛛的丝线不会扭曲

与从绳索上摆动的登山者不同,蜘蛛从其丝线悬挂起来几乎没有扭曲。尽管蜘蛛拖线的灵活性和强度优于最好的合成纤维,但令人惊讶的是,在线程的扭曲属性上几乎没有发表。但是,由一项新的研究由牛津雷恩大学,要发表在《自然》杂志上,揭示了蜘蛛丝的阻尼特性的良好性。

研究人员使用小型塑料或铜杆来表示蜘蛛的重量,并将其绑在各种螺纹上。将“蜘蛛”杆扭曲了90度,以使杆在其原始位置周围多次向后转动,并链接到计算机的相机注册了不同线程的响应。

研究小组首先使用了一种合成有机聚合物Kevlar的线,用于制造赛车,在拉伸时以其强度而闻名。线从其平衡中扭曲后,它在其原始位置周围轻轻振荡。反应是弹性的,几乎没有能量浪费。然后,他们检查了一个柔软的金属铜线,在同一实验中扭曲了几次,但是经过几次试验变脆。它显示了高能消散的高阻尼。然后,研究人员使用了来自Araneus diadematus蜘蛛的拖拉线丝,在几次曲折后将振荡降低,与铜线不同,蜘蛛丝通过几个循环保留了其扭曲品质。

弗里茨·沃尔拉斯(Fritz Vollrath)教授说:“似乎在蜘蛛拖线线程中反对扭曲和摇摆的选择导致形状内存材料的演变,即使花费时间花费时间,也不需要任何外部刺激才能进行全部恢复。扭曲特性为著名的坚固丝绸增添了另一种有益的品质,这可能已经进化,因此刺蜘蛛不会以吸引掠食者的方式摆动。’

研究人员打算对该和其他丝绸蛋白进行进一步的研究,以查看牺牲氢键及其重建是否可能构成观察到的机械行为的基础。

http://www.ox.ac.uk

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