إن شبكات Spider-Man مثيرة للإعجاب ، فهي قادرة على دعم وزن Spidey وهو يتأرجح في نيويورك ، محاصرة الأشرار الخارقين وحتى تعليق السيارات فوق شوارع المدينة. من ماذا صنعوا؟ وكيف صنعوا؟
تشتهر شبكات العنكبوت بقوتها ، حيث ورد أن حرير العنكبوت يحتوي على أ قوة شد تصل إلى 1.75 جيجا باسكال (GPa) ، أو ما يزيد قليلاً عن 178 كجم لكل مليمتر مربع في المقطع العرضي (لإنقاذ القراء الأمريكيين من البحث عنها ، يصل 178 كجم إلى 392.4 رطلاً). قوة الشد هي مقدار القوة التي يمكن للمادة أن تتحملها عند سحبها قبل أن تنكسر.
تعتبر الأنابيب النانوية الكربونية أقوى ، حيث أفاد العلماء أنها تستطيع التعامل معها 63 جيغا او اكثر. (على الرغم من عام 1986 الكتيب الرسمي لكون مارفل ، شبكات Spidey مصنوعة من مادة شبيهة بالنايلون يمكنها تحمل 54 كيلوجرامًا فقط لكل مليمتر مربع ، أو 0.5 جيجا باسكال.)
ولكن هل يمكن لقوة مادة معينة وحدها أن تفسر خصائص شبكة Spidey؟
من المحتمل أن تكون المادة الفعلية التي تتكون منها الويب جزءًا فقط من المعادلة ، كما يقول سوفين ماثودهو ، مدير برنامج في قسم علوم المواد بمكتب أبحاث الجيش الأمريكي ، وأستاذ مساعد لعلوم المواد في ولاية نورث كارولاينا ومحب للرسوم الهزلية المتشددة. سيكون هيكل الويب في مجموعة متنوعة من مقاييس الطول مهمًا للغاية أيضًا.
لأن ريت ألين في Wired.com’s فيزياء النقطة blog ، قام بالفعل بعمل رائع في الحديث عنه فيزياء الويب webslinger ، أردنا التحدث عن أهمية كيفية تنظيم الويب.
في الكيرلنج ماذا يفعل الكنس
ماثوذو يلاحظ ذلك ماركوس بولير ، وهو أستاذ في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أجرى بحثًا عن حرير العنكبوت ، ذكرت في عام 2011 أن المحاذاة الفريدة وحصر الألياف النانوية في حرير العنكبوت يفسران القوة المتناقضة والصلابة والقابلية للتمدد التي نراها في مادة يمكن أن تكون ضعيفة.
يقول ماثوذو: فكر في كابلات الجسور أو حبال التسلق. إنها ليست مجرد حزمة من الألياف المتوازية. إنها مجموعة من الألياف المرتبة بشكل هرمي والمترابطة بطريقة يؤدي فيها الاحتكاك والترابط بين الألياف إلى تحسين أدائها.
لذا ، من الواضح أن بنية الويب مهمة. ولكن ما هي شبكة الويب في الواقع؟
يفترض ألين في رسالته أن الويب قد يكون مصنوعًا من أنابيب نانوية كربونية. إذا كان الأمر كذلك ، فقد نرى شيئًا Spidey-esque عاجلاً وليس آجلاً.
هوراشيو اسبينوزا ، وهو أستاذ في جامعة نورث وسترن ، يدرس كيفية القيام بذلك تجميع وربط الأنابيب النانوية الكربونية الفردية بشكل هرمي مع تشعيع عالي الطاقة بطريقة تعمل على تحسين القوة الشاملة للأنابيب النانوية وصلابتها وصلابتها ، كما يقول ماثوذو. (وإذا تمكن العنكبوت المشع من تحويل الرجل العادي إلى سبايدر مان ، فربما يمكنه فعل شيء مذهل بالمثل للأنابيب النانوية الكربونية؟)
هل اشترت ديزني دراجون بول ض
باختصار ، من الأفضل الاستمتاع بالرسوم الهزلية (والأفلام) بتعليق عدم تصديقنا. لكن حقيقة أنها يمكن أن تلهمنا أيضًا لطرح أسئلة حول ما هو ممكن تستحق الاحتفال أيضًا. في هذه الحالة ، يذكرنا أن الشكل لا يؤثر على الوظيفة - وأن الباحثين يعملون في مشاريع يمكن أن تثير الدهشة (حتى لو لم ينشئوا شبكات Spider-Man).
ظهر هذا المقال في الأصل في جامعة ولاية نورث كارولاينا الملخص تحت الاسم ما الذي يجعل شبكة الرجل العنكبوت قوية جدًا؟ ويتم نشرها بإذن .
- لماذا يعتبر درع كابتن أمريكا في الأساس مكثفًا فائقًا لامعًا بالنجوم
- هذا ما يبدو عليه العلم في ولاية نورث كارولاينا: آن روس
- هذا ما يبدو عليه العلم في ولاية نورث كارولاينا: دورين ماكفي
هل تتابع ماري سو على تويتر و موقع التواصل الاجتماعي الفيسبوك و نعرفكم و بينتيريست و & جوجل + ؟
