راز استحكام فوق‌العاده تار عنکبوت كشف شد

دانشمندان همچنين دريافته‌اند که فيبرهاي ابريشم عنکبوت‌ها از دو جزء اصلي آمورف نرم و سخت بلوري تشکيل شده‌اند.

کد خبر: ۱۴۹۱۳۵

تاریخ: ۳۰ بهمن ۱۳۸۹ - ۱۳:۰۳

دانشمندان آلماني با بررسي اصول اوليه موفق به کشف مکانيک مرموزي شده‌اند که تار عنکبوت را استحکامي زياد مي‌بخشد.

به گزارش ایسنا؛ عنکبوت‌ها تار ابريشمي را براي استفاده در تارهاي خود و همچنين آويزان کردن خود از آن مي تنند.

دانشمندان بر اين باور هستند که دليل اين استحکام باورنکردني در ترکيب منحصر به فرد آن از يک ماده چسبنده و لزج بي شکل و يک ماده سخت بلورين نهفته است.

اين مواد به صورت جداگانه از تاثير زيادي برخوردار نيستند اما وقتي با هم ترکيب مي‌شوند به توليد تار ابريشمي با قدرتي چند منظوره منجر مي‌شوند.

در اين پژوهش که توسط محققان موسسه علوم نظري هايدلبرگ در آلمان انجام شده به معماري فيبرهاي ابريشمي از سطوح بالاي اتمي نگاه شده است.

محققان اطلاعات جديدي در مورد ساختار مولکولي به دست آوردند که زمينه ساز ويژگي هاي شگفت انگيز مکانيکي مواد طبيعي هستند.

به گفته اين دانشمندان، فيبرهاي ابريشمي از خصوصيات جالب مکانيکي برخوردارند. آنها از استحکامي برابر با استيل برخوردارند.

دانشمندان براي دستيابي به درک بهتر از کارايي اين فيبرها يک روش محاسباتي بالا به پايين چند بعدي را اجرا کردند كه از سطح اتم‌هاي سازنده زيرواحدهاي آمورف و بلوري آغاز شده بود و محققان به تشريح همکاري هاي اين اجزاي اصلي پرداختند.

محققان از هر دو شبيه‌سازي مولكولي براي مطالعه زيرواحدهاي تک و جفت و شبيه سازي المان محدود براي يک مدل فيبر جامع استفاده کردند.

آنها دريافتند که زيرواحدهاي آمورف نرم مسوول کشش ابريشم بوده و همچنين به توزيع فشار کمک مي کند.

حداکثر سختي ابريشم نيازمند ميزان مشخصي از زيرواحدهاي بلوري بوده و به شيوه اي که زيرواحدها در فيبر توزيع شده اند بستگي دارد.