蛛网背后的科学:不仅是工程学上的奇迹,更是材料学上的奇迹

我们大多数人往往一想到蜘蛛就会免不了想到那些密密麻麻的蛛网,可事实上并不是所有的蜘蛛都会织网(www.nmhdw.com)。蜘蛛织网其实并不简单。蜘蛛们可以在自己的腹部织网,以作为其后代的茧。还可以充当活跃的猎手,其中一些蜘蛛利用织网进行捕猎。

各种类型的蜘蛛网不仅仅是工程学上的奇迹,更是材料科学的奇迹。不同种类的蜘蛛丝在材质上也各不相同。此外,蜘蛛丝非常柔韧、具有水溶性以及生物相容性和可生物降解性。 事实上,有许多人正试图通过各种方法在工业环境下批量生产蜘蛛丝。

那你有没有想过,蜘蛛为什么会像现在这样织网呢?我们所见到的有很多蜘蛛网都是那种不对称结构的。蜘蛛网的中心,线程的汇聚点,通常会在更高的位置。而在那里,蜘蛛几乎总是向下看,这又是什么原因呢?没错,那就是重力。当蜘蛛向地面方向爬行时,往往重力会帮助它们加速。那如果我们把蜘蛛放在低重力或零重力环境中又会发生什么呢?

然而,科学家为了能够得到答案,曾经将两只金丝球织布者(Trichonephila clavipes)——一种著名的织网蜘蛛,送上了国际空间站。当这两只金丝球织布者蜘蛛登上国际空间站后,便马不停蹄地开始它们的织网工作。正如科学家所预料的那样,这两只蜘蛛的网要比它们在地球上所织的网更加对称。不过,单纯就空间织网的对称性而言,科学家认为仍然有相当多的可变性。

国际空间站上的科学家们通过进一步的观察发现,蜘蛛在灯亮的时候所织出来的的蛛网往往都是不对称的,而在黑暗条件下所织出来的蛛网往往都是对称的。具体来说,在光照条件下织出来的蛛网,其中心不对称地靠近光线,蜘蛛本身也背对着光源。在黑暗条件下,蜘蛛们随意地将自己定位在它们凝视的方向上。原来蜘蛛居然可以用光来作为其织网的方向指引 。

总结如下:在没有重力的环境下,光线的方向可以作为蜘蛛织网以及蜘蛛在蛛网中心等待猎物时的方向指引,是不是很神奇呢?

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