Spider-Man's webs er ganske imponerende, i stand til å støtte Spideys vekt når han svinger gjennom New York, fanger super-skurker og til og med henger biler over byens gater. Hva er de laget av? Og hvordan lages de?
Spindelvev er notorisk sterke, med edderkoppsilke rapportert å ha en strekkstyrke på opptil 1,75 gigapascal (GPa), eller litt over 178 kilo per kvadratmillimeter i tverrsnitt (for å redde amerikanske lesere fra å slå opp, kommer 178 kilo til 392,4 pund). Strekkfasthet er den mengden kraft et materiale tåler når det trekkes før det går i stykker.
Karbon-nanorør er enda sterkere, med forskere som rapporterer at de kan takle 63 GPa eller mer. (Skjønt i henhold til 1986 Offisiell håndbok for Marvel Universe , Spideys nett er laget av et nylonlignende materiale som bare tåler bare 54 kg per kvadratmillimeter, eller 0,5 GPa.)
Men kan styrken til et bestemt materiale alene forklare egenskapene til Spideys web?
Det faktiske materialet som utgjør nettet vil trolig bare være en del av ligningen, sier Suveen Mathaudhu , programleder i materialvitenskapsdivisjonen ved US Army Research Office, adjungerende materialvitenskapsprofessor ved NC State og hardcore tegneseriefan. Nettstrukturen i en rekke lengdeskalaer vil også være enormt viktig.
Fordi Rhett Allain , hos Wired.com Prikkfysikk blogg, har allerede gjort en god jobb med å snakke om nettverkets fysikk , vi ønsket å snakke om viktigheten av hvordan nettet er strukturert.
til ære for mako avatar
Mathaudhu bemerker det Markus Buehler , en MIT-professor som har forsket på edderkoppsilke, rapportert i 2011 at den unike tilpasningen og inneslutningen av nanoskala fibriller i edderkoppsilke forklarer den paradoksale styrken, seigheten og utvidelsen vi ser i det som ellers ville være et svakt materiale.
Tenk på brokabler eller klatretau, sier Mathaudhu. De er ikke bare en pakke med parallelle fibre; de er en samling av hierarkisk tilrettelagte fibre som er sammenkoblet på en måte der friksjon og binding mellom fibrene forbedrer ytelsen deres.
Så strukturen på nettet er helt klart viktig. Men hva er nettet egentlig laget av?
I sitt innlegg antar Allain at nettet kan være laget av karbonnanorør. I så fall kan vi se noe Spidey-esque snarere enn senere.
Horatio Espinosa , professor ved Northwestern University, har studert hvordan hierarkisk pakke og koble individuelle karbonnanorør med høy energi bestråling på en måte som forbedrer nanorørens overordnede styrke, stivhet og seighet, sier Mathaudhu. (Og hvis en radioaktiv edderkopp kan gjøre en vanlig fyr til Spider-Man, kan den kanskje gjøre noe lignende spektakulært for karbonnanorør?)
hadde tsar nicholas en tatovering
Kort sagt, tegneserier (og filmer) kan nytes best ved å suspendere vår vantro. Men det at de også kan inspirere oss til å stille spørsmål om hva som er mulig, er også verdt å feire. I dette tilfellet minner det oss om at form påvirker funksjonen - og at forskere jobber med prosjekter som kan forbløffe (selv om de ikke lager Spider-Mans nett).
Denne artikkelen dukket opprinnelig opp på NC State University Sammendraget under navnet Hva gjør Spider-Man's Web så sterk? og legges ut på nytt med tillatelse .
- Hvorfor Captain America's Shield i utgangspunktet er en stjernespangled superkapasitor
- Slik ser vitenskapen ut i NC-staten: Ann Ross
- Slik ser vitenskapen ut i NC-staten: Doreen McVeigh
Følger du The Mary Sue den Twitter , Facebook , Tumblr , Pinterest , & Google + ?
