蜘蛛絲的主要成分是甘氨酸、丙氨酸、絲氨酸(小部分),以及其它氨基酸單體蛋白質(zhì)分子鏈構(gòu)成的,科學家們通過研究發(fā)現(xiàn),蜘蛛絲之所以具有極好的彈性和強度。在力學強度方面,蜘蛛絲纖維可比已知強度最高的碳纖維及多種高強度合成纖維高的多,其拉力是同樣粗細的鋼絲的5倍,蛛絲的韌性和彈性更強,
說起我們肯定都會想到子彈那么硬,能防子彈的裝備應該是越硬越好吧!那如果我告訴你自然界中蜘蛛絲的堅韌度是鋼鐵的10倍你會相信嗎?相對于鋼鐵來說,蜘蛛絲的堅韌度更強。蜘蛛絲除了可以承受自身重量外還可以捕獲昆蟲,被捕獲的昆蟲再怎么掙扎也都無法擺脫蜘蛛網(wǎng)的束縛。
蜘蛛是天生的結(jié)網(wǎng)大師,我們都見過蜘蛛網(wǎng),蜘蛛肚子里有許多絲漿,腹部尾端有個很小的孔眼,結(jié)網(wǎng)時將這些絲漿噴出去,絲漿遇到空氣就凝結(jié)成有粘性的絲,其粘性可以保持很長一段時間,所以落
在蜘蛛網(wǎng)上的昆蟲最終都成了蜘蛛的盤中餐。
在力學強度方面,蜘蛛絲纖維可比已知強度最高的碳纖維及多種高強度合成纖維高的多,其拉力是同樣粗細的鋼絲的5倍,蛛絲的韌性和彈性更強,一條直徑只有萬分之一毫米的蜘蛛絲,可以拉到原先的兩倍長也不會斷,所以科學家們認為蜘蛛絲纖維在工業(yè)、軍事(防彈衣)、建筑等領(lǐng)域中具有廣闊應用前景。
蜘蛛絲的主要成分是甘氨酸、丙氨酸、絲氨酸(小部分),以及其它氨基酸單體蛋白質(zhì)分子鏈構(gòu)成的,科學家們通過研究發(fā)現(xiàn),蜘蛛絲之所以具有極好的彈性和強度,其原因在于其中具有規(guī)則和不規(guī)則的蛋白質(zhì)分子鏈,它們的不同組合排列使得蜘蛛絲具有了很高的強度和韌性,有著類似防彈衣的性能。
于是就有科學家設(shè)想了,如果使用蜘蛛絲來編織一件衣服,那是不是效果比防彈衣還要好?于是科學家們就用數(shù)學數(shù)據(jù)測算了這一結(jié)果,計算機結(jié)果顯示如果用蜘蛛絲編織衣服,那么不但重量輕而且防彈效果會更好。但是要如何找來這么多蜘蛛絲來編織一件防彈衣呢?
加拿大的科學家想到了一個絕妙的主意,那就是使用生物技術(shù)。我們都知道現(xiàn)在有一種技術(shù)叫做轉(zhuǎn)基因,就是把其它動物的基因轉(zhuǎn)移到另一種動物身上??茖W家利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)成功把蜘蛛身上的某些基因轉(zhuǎn)移到了羊的身上,如此一來產(chǎn)出的羊奶當中就含有蜘蛛絲的一些蛋白質(zhì)。然后科學家就從這些羊奶當中把蜘蛛絲的蛋白質(zhì)提煉出來,之后再經(jīng)過復雜的生產(chǎn)工藝,把這些蛋白質(zhì)生產(chǎn)成人造蜘蛛絲。如此一來,蜘蛛絲的產(chǎn)量就可以保證了。當科學家獲得大量的蜘蛛絲之后,就采取紡織等工藝來生產(chǎn)蜘蛛絲做的防彈衣。
測試結(jié)果顯示這種防彈衣可以把重量做得很輕,就像普通的T恤衫一樣。而防彈效果可以輕松擋下手槍的連續(xù)射擊保證人員的安全??茖W家對這個實驗結(jié)果是滿意的,這種的發(fā)明為人類制作更輕薄的防彈衣提供了條件。不過這種用羊奶當中蛋白質(zhì)制作出來的人造蜘蛛絲防彈衣還是有一些缺陷的。
首先就是成本非常高,雖然羊奶的產(chǎn)量很高,但是需要從大量的羊奶當中才能提煉少量的蜘蛛絲蛋白質(zhì)。而積累許多的蜘蛛絲蛋白質(zhì)才可以生產(chǎn)出一件防彈衣。還有就是制作過程漫長,普通的防彈衣生產(chǎn)只需要準備合成材料或是鋼板通過流水線就能批量生產(chǎn)。而這種防 彈衣需要等到羊產(chǎn)奶然后提煉,然后制作,這樣的生產(chǎn)速度是無法滿足軍用的需求的。所以目前這種防彈衣只能小規(guī)模生產(chǎn),供少數(shù)人使用。這種人造蜘蛛絲防彈衣還有一個缺陷就是蜘蛛絲本身的材料特性,蜘蛛絲在野外有一個氧化的過程,被氧化的蜘蛛絲強度將大不如從前。而其它的防彈材料,比方說防彈陶瓷等即便在空氣當中放置數(shù)10年也不會被空氣氧化降低強度。所以用這種蜘蛛絲生產(chǎn)出來的防彈衣,除了生產(chǎn)速度慢,價格昂貴,使用壽命也并不長。
不過加拿大科學家相信,隨著技術(shù)的進步這種新型防彈衣的缺陷會被逐步彌補,產(chǎn)量也會有提升,到時候就能有更多的人用上這種神奇的蜘蛛絲防彈衣。估計輕便小巧的蜘蛛絲防彈衣首先會應用在執(zhí)行特種任務的特種兵身上,之后會逐步普及開來。
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