Spider-Man's Web: Tiede selittää!

Spider-Manin verkot ovat melko vaikuttavia, ja ne pystyvät tukemaan Spideyn painoa, kun hän heiluttaa New Yorkin läpi, loukkuun super-roistoja ja jopa ripustaa autoja kaupunkikatujen yläpuolelle. Mistä ne on tehty? Ja miten ne tehdään?





Hämähäkinverkot ovat tunnetusti vahvoja, ja hämähäkkisilkillä on vetolujuus enintään 1,75 gigapascalia (GPa) eli hieman yli 178 kiloa neliömetriä kohti poikkileikkaukseltaan (jotta Yhdysvaltain lukijoita säästettäisiin etsimästä sitä, 178 kiloa on 392,4 kiloa). Vetolujuus on voiman määrä, jonka materiaali kestää, kun sitä vedetään ennen sen murtumista.

Hiilinanoputket ovat vieläkin vahvempia, tutkijoiden mukaan ne pystyvät käsittelemään 63 GPa tai enemmän. (Vaikka vuoden 1986 mukaan Marvel Universumin virallinen käsikirja , Spideyn verkot on valmistettu nailonmaisesta materiaalista, joka tukee vain niukasti 54 kiloa neliömetriä kohden eli 0,5 GPa.)



Mutta voiko pelkästään tietyn materiaalin vahvuus ottaa huomioon Spideyn verkon ominaisuudet?

Todellinen materiaali, joka muodostaa verkon, olisi todennäköisesti vain osa yhtälöä, sanoo Suveen Mathaudhu , Yhdysvaltain armeijan tutkimusviraston materiaalitieteen divisioonan ohjelmapäällikkö, apulaisaineistoprofessori NC-osavaltiossa ja hardcore-sarjakuvafani. Verkkorakenne eri pituusalueilla olisi myös erittäin tärkeä.

Koska Rhett Allain , osoitteessa Wired.com Pistefysiikka blogi, on jo tehnyt suuren työn puhua verkkopelaajan verkon fysiikka , halusimme puhua verkon rakenteen tärkeydestä.



sukupuoli ja kaupunki reddit

Mathaudhu toteaa sen Markus Buehler , MIT-professori, joka on tutkinut hämähäkkisilkkiä, raportoitu vuonna 2011 että hämähäkkisilkissä olevien nanomittakaavan fibrillien ainutlaatuinen kohdistus ja rajoittaminen selittävät paradoksaalisen lujuuden, sitkeyden ja venyvyyden, jonka näemme muuten heikosta materiaalista.

Ajattele siltakaapeleita tai kiipeilyköysiä, Mathaudhu sanoo. Ne eivät ole vain nippu rinnakkaisia ​​kuituja; ne ovat kokoelma hierarkkisesti järjestettyjä kuituja, jotka on kytketty toisiinsa tavalla, jossa kuitujen välinen kitka ja sidos parantaa niiden suorituskykyä.

Joten verkon rakenne on selvästi tärkeä. Mutta mistä verkko todella on tehty?

Allain olettaa postissaan, että verkko voi olla valmistettu hiilinanoputkista. Jos näin on, voimme nähdä jotain Spidey-tyyliä ennemmin kuin myöhemmin.

Horatio Espinosa Luoteis-yliopiston professori on tutkinut miten hierarkkisesti niputtaa ja linkittää yksittäiset hiilinanoputket korkean energian säteilytyksellä tavalla, joka parantaa nanoputkien yleistä lujuutta, jäykkyyttä ja sitkeyttä, Mathaudhu sanoo. (Ja jos radioaktiivinen hämähäkki voisi muuttaa tavallisen kaverin Hämähäkkimieheksi, ehkä se voi tehdä jotain samanlaista näyttävää hiilinanoputkille?)

tatiana maslany nainen kultaa

Lyhyesti sanottuna sarjakuvat (ja elokuvat) voidaan nauttia parhaiten keskeyttämällä epäuskomme. Mutta se, että ne voivat myös innostaa meitä esittämään kysymyksiä siitä, mikä on mahdollista, on myös juhlinnan arvoinen. Tässä tapauksessa se muistuttaa meitä siitä, että muoto vaikuttaa toimintaan - ja että tutkijat työskentelevät projekteissa, jotka voivat hämmästyttää (vaikka he eivät luo Spider-Manin verkkoja).

Tämä artikkeli ilmestyi alun perin NC State University -sivustolla Tiivistelmä nimellä Mikä tekee Hämähäkkimiehen verkosta niin vahvan? ja julkaistaan ​​uudelleen luvalla .

Myös tiivistelmässä

Seuraatko Mary Sueä Viserrys , Facebook , Tumblr , Pinterest , & Google + ?