蜘蛛絲真的可以拉停火車

佚名

《蜘蛛俠》系列電影里面有不少的鏡頭都讓我們感到不可思議，比如彼得·帕克第一次發(fā)現(xiàn)自己有超能力時，從一個小巷的墻壁爬上去的鏡頭，還有其利用蜘蛛絲在城市大廈間穿行的畫面，甚至是蜘蛛俠垂直倒掛跟瑪麗·簡接吻的片斷，都留給了我們不小的震撼。但是最讓筆者驚訝的還是在《蜘蛛俠2》中，帕克利用射出的蜘蛛絲將一列失控的地鐵硬生生拉停，避免了地鐵墜落，挽救了成百上千人的性命。這一切在我們看來有些匪夷所思，認為這不過是影片里的一個過度夸大的情節(jié)罷了，但偏偏就有人這么較真，還真的研究了其原理，發(fā)現(xiàn)這個舉動是有可能實現(xiàn)的！

較真的物理系學生

來自英國萊斯特大學的物理系學生，年僅21歲的艾力克斯·斯通表示，我們經(jīng)常聽說蜘蛛絲的強度比鋼絲還要高，但我們今天要做的就是將其放大，以此來測試蜘蛛絲是否有如此高的強度可以拉停火車。我們測試出來，這種情況是有可能實現(xiàn)的。

他們以紐約的地鐵為例，假設地鐵里有1000人乘坐，并以最高速度行駛，經(jīng)過計算后發(fā)現(xiàn)，想要拉停這樣一列全速前進的地鐵，必須要有30萬牛頓的力量。也就是說蜘蛛絲必須能承受住30萬牛頓的力量才行，這就相當于每立方米蜘蛛網(wǎng)的韌性強度必須達到500兆焦才能完成任務！

達爾文發(fā)現(xiàn)樹皮蜘蛛

那么有如此強度的蜘蛛絲到底存不存在呢？經(jīng)過斯通和同事們尋找后發(fā)現(xiàn)，這種蜘蛛絲還真的存在。產(chǎn)生這種蛛絲的蜘蛛叫“樹皮蜘蛛”，而第一個發(fā)現(xiàn)這種蜘蛛的人就是大名鼎鼎的達爾文。

這種樹皮蜘蛛吐出的蛛絲在強韌度上是芳綸纖維（一種人造纖維，強度是鋼絲的5倍至6倍，韌度是鋼絲的2倍）的10倍。有了這些數(shù)據(jù)作為支持，他們認為蜘蛛俠的蜘蛛網(wǎng)拉停地鐵這件事是具有科學根據(jù)的。目前，這份研究報告發(fā)表在了英國萊斯特大學的《特殊物理主題》上。

美國研制出蜘蛛絲復合纖維

近期，美國克萊格生物工藝實驗室的研究人員宣布，在多方配合下，他們利用蜘蛛絲基因鏈，成功地研制出一種新型的結構重組型蜘蛛絲，被稱為“大紅”纖維。

“大紅”纖維是他們在實驗室里精心開發(fā)的混合型纖維。這種新型的纖維將蜘蛛絲蛋白、蠶絲蛋白和其他相關物種蛋白結合在一起。它與蜘蛛絲具有明顯的區(qū)別。它的比重強度非同一般，它之所以“紅”，是因為這種結構重組的纖維屬于一種新型纖維。其內(nèi)部細胞結構經(jīng)重組后機械性能很強，具體地說，就是拉伸強度很大，彈性極好。因為性能良好，它已經(jīng)被應用于商業(yè)化的專用管線結構中。“大紅”纖維的問世標志著新型纖維紡織品即將誕生。

蜘蛛絲的新用途

蜘蛛絲是自然界的超級材料。這些看起來很柔軟的細絲，其強度已經(jīng)超過鋼鐵，硬度超過凱夫拉（編者注：美國杜邦公司研制的一種芳綸纖維材料），而且具有非常好的彈性。正因為蜘蛛絲的這些特性，科學家們一直在探索如何把它應用到醫(yī)學和軍事方面。

一些科學家發(fā)現(xiàn)，蜘蛛絲和光纖電纜一樣，可以用來傳輸信息。科學家們通過測試發(fā)現(xiàn)，光信號在蜘蛛絲中與在光纖電纜中一樣容易傳播。研究人員在一塊集成電路芯片上對激光在蜘蛛絲上的傳輸進行了實驗，結果發(fā)現(xiàn)，蜘蛛絲和玻璃光纖電纜的功能是一樣的。這意味著它能夠在電子設備上傳輸信息。不過，利用蜘蛛絲傳輸會造成信息丟失，只有通過增加涂層和進一步開發(fā)，蜘蛛絲才能夠獲得更好的信息傳輸能力。

科學家的這個發(fā)現(xiàn)，在醫(yī)學上有著重要的意義。比如，使用蜘蛛絲攜帶光源，在患者身體內(nèi)部制作圖像。由于蜘蛛絲非常細，醫(yī)生在做診斷的時候，只需在患者身上切開一個很小的口子。

不過，蜘蛛絲難以進行大規(guī)模生產(chǎn)，科學家們考慮使用蠶絲替代它，因為它擁有蜘蛛絲的許多特性。馬薩諸塞州塔夫茨大學的生物醫(yī)學教授Fiorenzo Omenetto認為，生物絲是無害的，身體不會對它們產(chǎn)生不良反應。他認為，在未來，醫(yī)生們將可以配備電子功能的生物絲植入病人體內(nèi)。病人無需擔心這種監(jiān)控設備的情況，因為人體可以吸收這種材料。