Unglaublich! Erläutert die Struktur Spider-Mans Stege (Op-Ed)

Matt Shipman ist ein Wissenschaftsjournalist und öffentliche Information Officer an der North Carolina State University. Dieser Gastbeitrag wurde von einem post auf The Abstractein Blog schreibt Shipman zusammen mit Communication Breakdown. Er trug dieses Artikels Leben Wissenschaft Experten stimmen: Op-Ed & Erkenntnisse .

Spider-Mans Stege sind ziemlich beeindruckend, Trapping Superschurken, Spideys Gesamtgewichts, als er durch New York schwingt und sogar anhalten Autos über die Stadtstraßen. Aber was sind diese Stege aus? Und wie Spider-Man errichte sie?

Echte Spinnweben sind notorisch stark; Spinnenseide hat eine Zugfestigkeit von bis zu 1,75 Gigapascals (GPa), oder nur über 178 Kilogramm (392,4 Pfund) pro Quadratmillimeter im Querschnitt. Zugfestigkeit ist die Menge an Kraft erforderlich, um ein Material zu ziehen, bis es bricht.

Kohlenstoff-Nanoröhrchen sind sogar noch stärker, jedoch verarbeiten 63 GPa (oder mehr). (Spidey Stege werden jedoch nach der 1986 "offizielle Handbuch des Marvel Universums," der ein Nylon-ähnliches Material, das nur eine magere 0,5 unterstützen kann GPa.)

Aber kann die Stärke der ein bestimmtes Material allein Konto für die Eigenschaften der Spidey Web wie in "The Amazing Spider-Man 2" gesehen?

"Das eigentliche Material, aus denen sich das Internet wahrscheinlich nur ein Teil der Gleichung wäre", sagte Suveen Mathaudhu, Programmmanager in der Materialwissenschaft Division der US Army Research Office, außerordentlicher Materialwissenschaft Professor an der NC State und Hardcore-Comic-Fan. "Der Web-Struktur bei einer Vielzahl von Längenskalen auch enorm wichtig wäre."

Inspiriert von Rhett Allains großartige Arbeit bei Wired es "Dot Physik" Blog über die Physik der Webslinger Web, Mathaudhu und ich wollte über die Bedeutung der Web-Struktur sprechen. [Verrückt! Spinne startet Slingshot Web um Beute (Video) Haken]

Mathaudhu stellt fest, dass Markus Buehler, ein MIT-Professor, Forschung auf Spinnenseide, getan hat, im Jahr 2011 berichtet, dass die einzigartige Ausrichtung und Entbindung von nanoskaligen Fibrillen in Spinnenseide erklären Paradox Festigkeit, Zähigkeit und Erweiterbarkeit in was sonst ein schwaches Material wäre.

"Denken Sie an Überbrückung oder Kletterseile,", sagt Mathaudhu. "sie sind nicht nur ein Bündel von parallelen Fasern. "sie sind eine Sammlung von hierarchisch angeordneten Fasern, die miteinander, in einer Weise verbunden sind, wo Reibung und Bindung zwischen den Fasern verbessert ihre Leistung."

Also, ist die Struktur des Webs eindeutig wichtig. Doch was ist Spidey Web eigentlich aus?

In seinem Beitrag theoretisiert Allain, daß das Web von Kohlenstoff-Nanoröhren erfolgen kann. Wenn ja, kann die Welt etwas Spidey-artige im realen Leben eher früher als später zu sehen.

"Horatio Espinosa, Professor an der Northwestern University studiert hat wie Sie hierarchisch zu bündeln und Verknüpfen einzelner Kohlenstoff-Nanoröhrchen mit Hochenergie-Bestrahlung in einer Weise, die der Nanoröhren übergreifende Festigkeit, Steifigkeit und Zähigkeit verbessert," sagte Mathaudhu. (Und wenn eine radioaktive Spinne Spider-Man einen ganz normalen Typ verwandeln könnte, vielleicht kann es etwas ähnlich spektakulär für Kohlenstoff-Nanoröhrchen tun?)

Kurz gesagt, während es möglicherweise besten aussetzen Unglauben zu Comics und Comic-basierte Filme genießen, können die fantastischen Geschichten auch begeistern Menschen, Fragen zu stellen, was möglich ist. Und das muss gefeiert. In diesem Fall dient es als Erinnerung, dass Form Funktion beeinträchtigt – und Forscher arbeiten an Projekten, die begeistern konnte (auch wenn sie nicht genau Spider-Man-Webs erstellen).

Der Autor neueste Op-Ed war "Warum Captain America Schild im Grunde eine Star-Spangled Superkondensatoren." Dieser Gastbeitrag wurde von "Was macht Spider-Man's Web So stark? " on Die Zusammenfassung . Alle Experten stimmen Fragen und Debatten zu folgen – und werden Sie Teil der Diskussion — auf Facebook, Twitterund Google +. Die Meinungen sind die des Autors und spiegeln nicht unbedingt die Meinung des Herausgebers. Diese Version des Artikels erschien ursprünglich am Leben Wissenschaft.