スパイダーマンのウェブ:科学によって説明されました!

スパイダーマンのウェブは非常に印象的で、ニューヨークをスイングするときにスパイダーマンの体重を支え、超悪人を捕まえ、街の通りの上に車を吊るすことさえできます。彼らは何でできていますか?そして、それらはどのように作られていますか?

蜘蛛の巣は非常に強力で、蜘蛛の糸は 最大1.75ギガパスカルの引張強度 (GPa)、または断面積が1平方ミリメートルあたり178キログラム強(米国の読者が調べないようにするために、178キログラムは392.4ポンドになります)。引張強さは、材料が破損する前に引っ張られたときに耐えることができる力の量です。

カーボンナノチューブはさらに強力であり、科学者はそれらが処理できると報告しています 63 GPa 以上。 (1986年によると マーベルユニバースの公式ハンドブック 、スパイダーマンのウェブはナイロンのような素材でできており、1平方ミリメートルあたりわずか54キログラム、つまり0.5 GPaしかサポートできません。)

しかし、特定の素材の強度だけでスパイダーマンのウェブの特性を説明できるでしょうか?

ウェブを構成する実際の素材は、方程式の一部にすぎない可能性が高いと言います Suveen Mathaudhu 、米国陸軍研究所の材料科学部門のプログラムマネージャー、ノースカロライナ州立大学の補助材料科学教授、ハードコアコミックファン。さまざまな長さスケールのウェブ構造も非常に重要です。

なぜなら レット・アラン 、Wired.comの ドット物理学 ブログは、すでに話の素晴らしい仕事をしています ウェブスリンガーのウェブの物理学 、Webの構造の重要性についてお話ししたいと思います。

スティーブン・ユニバース ジャック・オー・ランタン

Mathaudhuは次のように述べています マーカス・ビューラー 、スパイダーシルクの研究を行ったMIT教授、 2011年に報告 スパイダーシルクのナノスケールフィブリルの独特の整列と閉じ込めが、そうでなければ弱い材料であるものに見られる逆説的な強度、靭性、および拡張性を説明していること。

橋のケーブルやクライミングロープについて考えてみてください、とMathaudhuは言います。それらは単なる平行繊維の束ではありません。これらは階層的に配置されたファイバーのコレクションであり、ファイバー間の摩擦と結合によってパフォーマンスが向上するように相互接続されています。

したがって、Webの構造は明らかに重要です。しかし、実際にWebは何でできているのでしょうか。

彼の投稿で、Allainは、ウェブがカーボンナノチューブでできている可能性があると仮定しています。もしそうなら、私たちはスパイディー風の何かを後でではなく早く見るかもしれません。

Horatio Espinosa ノースウェスタン大学の教授は、 個々のカーボンナノチューブを階層的に束ねてリンクする マサウドゥ氏によると、ナノチューブの包括的な強度、剛性、靭性を向上させる方法で高エネルギーを照射します。 (そして、放射性クモが普通の人をスパイダーマンに変えることができれば、カーボンナノチューブに対して同様に壮観なことをすることができるかもしれませんか?)

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要するに、漫画(そして映画)は私たちの不信を一時停止することによって最も楽しむことができるかもしれません。しかし、彼らが私たちに何が可能かについて質問するように促すこともできるという事実も、祝う価値があります。この場合、フォームが機能に影響を与えること、そして研究者が驚かされる可能性のあるプロジェクトに取り組んでいることを思い出させます(スパイダーマンのウェブを作成しなくても)。

この記事は、もともとノースカロライナ州立大学の 要約 名前の下で スパイダーマンのウェブがこれほど強力な理由は何ですか? 許可を得て再投稿されます

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