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本帖最后由 zglloo 于 2010-3-17 16:01 编辑
长期以来，蜘蛛丝的质地为什么会如此坚韧一直是科学界的一个未解之谜，而近日麻省理工学院的一个研究小组则宣称已经破解了这个谜题，他们还宣称准备使用一 种新的合成物来制造出和蜘蛛丝的坚韧程度不相上下，甚至性能比后者更好的产品。根据他们的研究结果，蜘蛛丝的质地之所以如此坚韧，主要是由于丝内部的氢键 采用了一种特殊的组合布置方式所致。
  (Credit: Courtesy Nicolas Demars via MIT)
由于蛛丝内部纳米晶体的特殊排列方式，因此晶体中临近氢键的结合力能够被整合在一起，这样便可起到能有效抵抗外力破坏的效果，这种键结构只会被逐步破坏，而且一旦遭到破坏，便会很快进行重组。
另外，蛛丝内部纳米晶体的尺寸对蛛丝坚韧性的影响也是相当重要的因素之一。科学家们发现，如果这些晶体的尺寸保持在3nm左右，那么蛛丝的强度和韧性便会达到最高。不过如果尺寸进一步增加到5nm，那么材料的坚韧性就会大幅下降，强度和韧性会大为减弱，脆性则会大幅提升。
麻省理工学院的研究人员们在计算机上模拟出了这种特殊的蛛丝分子结构和相互作用的状况，并将这些研究结果发表在了本周出版的《自然材料》杂志上。
研究小组的带头人，麻省理工学院的土木与环境工程学教授Markus Buehler表示，这次的研究成果意义重大，可用于开发比现有的高性能纤维材料成本更低，性能更高的替代型材料。他还表示研究小组目前正在研究如何使用这种技术制作与蛛网内部结构类似的新型合成材料，这种合成材料将使用比蛛丝分子强度更大的分子进行制作。
CNBeta编译
原文：cnet |
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发表于 2010-3-17 15:54:58
发表于 2010-3-17 20:10:30