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科學(xué)家發(fā)現(xiàn)蜘蛛俠蜘蛛,加速度達1300米/秒平方,超戰(zhàn)斗機10倍!

2020-08-18 19:28 作者:徐德文科學(xué)頻道  | 我要投稿



看過蜘蛛俠的電影,你可能對會蜘蛛俠的超能力垂涎欲滴,隨手一揮,一個蛛網(wǎng)就可以從手中彈出,粘到建筑物或各種物體上,讓蜘蛛俠飛檐走壁,或者把壞人惡人捕入網(wǎng)中,等待正義的審判。

然而在現(xiàn)實中,蜘蛛可沒有這么大的能耐,只能黑著一張臭臉,被動地坐在蛛網(wǎng)中,守株待兔——南陽諸葛亮,穩(wěn)坐中軍帳,布下天羅網(wǎng),專捉飛來將。

不過最近,科學(xué)家們在亞馬遜的熱帶雨林中發(fā)現(xiàn)了一種蜘蛛,徹底改寫了我們對蜘蛛的認識——真的有蜘蛛俠那樣的蜘蛛,可以射出自己的網(wǎng),捕捉移動中的獵物;最令人驚訝的是,它們是把自己也一起射出,加速度達到了1300米/秒平方,承受的重力加速度是飛行員的10倍以上!



這項研究來自美國佐治亞理工學(xué)院,科學(xué)家們在秘魯?shù)膩嗰R遜叢林中發(fā)現(xiàn)了一種彈弓蜘蛛,使用超快相機對它進行了測量和記錄后,揭開了它們超強蛛網(wǎng)發(fā)射能力背后的驚人秘密。

這種彈弓蜘蛛的學(xué)名叫“弓蛛”(Theridiosomatid),身長只有約1毫米。它們先織成一張蛛網(wǎng),然后用一根張力線連接在蛛網(wǎng)中心,前腿抓住張力線,后腿抓住蛛網(wǎng),繃緊后就形成了一個三維的圓錐形蛛網(wǎng)。當它們發(fā)現(xiàn)有蒼蠅或蚊子在周圍時,就會釋放蛛網(wǎng),把網(wǎng)和自己一起向食物方向射去,緊緊地裹住食物,然后再慢慢享用。當然,它們捕獵的技巧可能比蜘蛛俠差遠了,不過不要緊,如果一次沒成功,它們會再次拉緊張力線,等待著下一只蒼蠅或蚊子飛過。



那么弓蛛究竟是如何完成這一切的呢?畢竟抓一只蚊子可能需要幾個小時時間,它們一直這樣繃緊蛛網(wǎng)也是需要巨大的能量的,恐怕小小的蚊子對它們的“百公里油耗”也于胃無補吧?

進一步的研究后,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),這種體長僅有1毫米的蜘蛛竟然聰明異常,它們并不是青蛙、蟋蟀、蚱蜢那種靠肌肉力量取勝的物種,而是在編織每一張網(wǎng)的時候,就制造了一個令人嘆為觀止的復(fù)雜的三維彈簧鎖扣系統(tǒng),這種天然絲彈簧比碳納米管或其他人造材料在功率密度或能量密度上,威力都要大上整整一個數(shù)量級。這種彈簧鎖扣可以鎖定幾個小時,用的時候才釋放,能夠讓蜘蛛拉著蛛網(wǎng)及張力線的前后腿休息,避免腿都拉麻了蒼蠅蚊子都沒飛來。



最讓人驚訝的是,在黑暗的熱帶雨林中,它們是如何判斷獵物經(jīng)過,方位如何,從而射出蛛網(wǎng)的呢?科學(xué)家們研究后發(fā)現(xiàn),弓蛛使用的只是簡單的聲波傳感技術(shù),他們僅僅打了一下響指,就誘使蜘蛛彈出了自己寶貴的蛛網(wǎng);最最令人驚訝的是,蛛網(wǎng)彈出的加速度竟然達到了驚人的1300米/秒平方,是獵豹速度的100倍,可以讓蛛網(wǎng)在極短的時間內(nèi)達到4米/秒的速度,蜘蛛因此承受的加速度竟然達到了驚人的130G,是戰(zhàn)斗機飛行員的10倍以上。



看來自然界的神奇力量真的是我們難以想象的,科學(xué)家們認為,了解了這種蛛網(wǎng)是如何儲存能量的,或許可以為微型機器人和其他設(shè)備提供新的能量來源,并導(dǎo)致這種堅固材料的新的應(yīng)用。

這項研究發(fā)表在8月17日《當代生物學(xué)》雜志上。

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