ใยแมงมุมนั้นค่อนข้างน่าประทับใจ สามารถรองรับน้ำหนักของสไปดี้ในขณะที่เขาแกว่งไปมาในนิวยอร์ก ดักจับซุปเปอร์วายร้าย และแม้แต่แขวนรถไว้เหนือถนนในเมือง พวกเขาทำมาจากอะไร? และทำอย่างไร?
ใยแมงมุมมีความแข็งแรงมาก โดยใยแมงมุมรายงานว่ามี ความต้านทานแรงดึงสูงสุด 1.75 กิกะปาสคาล (GPa) หรือมากกว่า 178 กิโลกรัมต่อตารางมิลลิเมตรในหน้าตัดขวาง (เพื่อช่วยผู้อ่านในสหรัฐฯ จากการมองหา 178 กิโลกรัมมาเป็น 392.4 ปอนด์) ความต้านแรงดึงคือปริมาณของแรงที่วัสดุสามารถรับได้เมื่อถูกดึงก่อนที่มันจะแตกหัก
ท่อนาโนคาร์บอนนั้นแข็งแกร่งกว่า โดยนักวิทยาศาสตร์รายงานว่าพวกมันสามารถรับมือได้ 63 GPa หรือมากกว่า. (แม้ว่าตามปีค.ศ. 1986 คู่มืออย่างเป็นทางการของจักรวาลมาเวล , ใยแมงมุมทำมาจากวัสดุคล้ายไนลอนที่รับน้ำหนักได้เพียง 54 กิโลกรัมต่อตารางมิลลิเมตร หรือ 0.5 GPa)
แต่ความแข็งแกร่งของวัสดุเฉพาะเพียงอย่างเดียวสามารถอธิบายคุณสมบัติของเว็บของ Spidey ได้หรือไม่?
เนื้อหาจริงที่ประกอบเป็นเว็บน่าจะเป็นเพียงส่วนหนึ่งของสมการเท่านั้น กล่าว สุวีณ มธุธู ผู้จัดการโครงการในแผนกวัสดุศาสตร์ของสำนักงานวิจัยกองทัพสหรัฐฯ ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านวัสดุศาสตร์ที่ NC State และแฟนการ์ตูนไม่ยอมใครง่ายๆ โครงสร้างเว็บในระดับความยาวต่างๆ ก็มีความสำคัญอย่างมากเช่นกัน
เพราะ Rhett Alllain , ที่ Wired.com's ฟิสิกส์ดอท บล๊อคได้คุยงานได้ดีมาก ฟิสิกส์ของใยแมงมุม เราต้องการพูดคุยเกี่ยวกับความสำคัญของการจัดโครงสร้างเว็บ
ค้อนของธอร์หนักเท่าไหร่
Mathaudhu ตั้งข้อสังเกตว่า Markus Buehler ศาสตราจารย์ MIT ที่ทำวิจัยเกี่ยวกับใยแมงมุม รายงานในปี 2554 ว่าการเรียงตัวและการกักขังของเส้นใยนาโนในใยแมงมุมนั้นอธิบายความแข็งแกร่ง ความเหนียว และความสามารถในการขยายที่ขัดแย้งกันที่เราเห็นในสิ่งที่อาจเป็นวัสดุที่อ่อนแอ
ลองนึกถึงสายสะพานหรือเชือกปีนเขา Mathaudhu กล่าว พวกมันไม่ได้เป็นเพียงมัดของเส้นใยคู่ขนานเท่านั้น เป็นคอลเล็กชั่นของเส้นใยที่จัดเรียงตามลำดับชั้นที่เชื่อมต่อกันในลักษณะที่แรงเสียดทานและพันธะระหว่างเส้นใยช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ
ดังนั้นโครงสร้างของเว็บจึงมีความสำคัญอย่างชัดเจน แต่จริงๆ แล้ว เว็บทำมาจากอะไร?
ในโพสต์ของเขา อัลเลนตั้งสมมติฐานว่าเว็บอาจทำมาจากท่อนาโนคาร์บอน ถ้าเป็นเช่นนั้น เราอาจเห็นบางอย่างเหมือน Spidey เร็วกว่าในภายหลัง
Horatio Espinosa Es ศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัยนอร์ทเวสเทิร์นกำลังศึกษาวิธีการ จัดกลุ่มและเชื่อมโยงท่อนาโนคาร์บอนแต่ละท่อตามลำดับชั้น Mathaudhu กล่าวว่าด้วยการฉายรังสีพลังงานสูงในลักษณะที่ช่วยเพิ่มความแข็งแรง ความแข็ง และความเหนียวที่ครอบคลุมของท่อนาโน (และถ้าแมงมุมกัมมันตภาพรังสีสามารถเปลี่ยนคนธรรมดาให้กลายเป็นสไปเดอร์แมนได้ บางทีมันอาจจะทำสิ่งที่น่าตื่นเต้นในทำนองเดียวกันกับท่อนาโนคาร์บอนได้)
อึศักดิ์สิทธิ์คุณต้องลงคะแนน
ในระยะสั้นการ์ตูน (และภาพยนตร์) อาจสนุกได้ดีที่สุดโดยการระงับความไม่เชื่อของเรา แต่ความจริงที่ว่าพวกเขาสามารถสร้างแรงบันดาลใจให้เราถามคำถามเกี่ยวกับสิ่งที่เป็นไปได้ก็ควรค่าแก่การเฉลิมฉลองเช่นกัน ในกรณีนี้ มันเตือนเราว่ารูปแบบมีผลกระทบต่อการทำงาน – และนักวิจัยกำลังทำงานในโครงการที่อาจทำให้ประหลาดใจ (แม้ว่าพวกเขาจะไม่ได้สร้างใยแมงมุม)
บทความนี้ แต่เดิมปรากฏบน NC State University's บทคัดย่อ ภายใต้ชื่อ อะไรทำให้เว็บของ Spider-Man แข็งแกร่ง? และนำมาลงใหม่โดยได้รับอนุญาต .
- เหตุใดโล่ของกัปตันอเมริกาจึงเป็นซุปเปอร์คาปาซิเตอร์ที่มีดาวแพรวพราว
- นี่คือสิ่งที่วิทยาศาสตร์ดูเหมือนในรัฐ NC: Ann Ross
- นี่คือสิ่งที่วิทยาศาสตร์ดูเหมือนในรัฐนอร์ทแคโรไลนา: Doreen McVeigh
คุณกำลังติดตาม The Mary Sue บน ทวิตเตอร์ , Facebook , Tumblr , Pinterest , & Google + ?
