蜘蛛俠的絲到底是什麼材料做的?
作為一名五道口材料系中途退學的博士,每次看蜘蛛俠,我都在想,他用來飛檐走壁的絲到底
是什麼材料做的?
【蜘蛛俠的絲怎麼來的?】
首先要搞清楚一件事情,蜘蛛俠的絲到底從哪兒來的?
根據漫威官方的說法:
蜘蛛俠的蜘蛛絲是他自己調配的特殊化學配方,壓縮儲存於膠囊當中,可透過手掌的「蛛網發射器」的控制裝置射出蜘蛛絲。大約在一個小時後就會自動分解消失,所以不會造成環境上的困擾。韌性極強,甚至能在短時間內束縛住綠巨人浩克。
電影方面,2002年至2007年版本為了強調蜘蛛的特性,所以蜘蛛絲改由蜘蛛俠的身體製造,只要擺出特殊的手勢(食指、拇指、小指伸出)即可發射;而在2012年的版本中,導演強調要忠於原著,所以還原為以控制器發射。
對,蜘蛛俠不是蜘蛛!
蜘蛛的絲是從腹部的腺體生產出來的。在腹部中時以液體的形式存在,而出來後卻變成了固體的絲。
而蜘蛛俠的絲是從手裡的設備中發射出來的,就是手裡綠色圓圈的這個東西。
許多蜘蛛俠迷對蜘蛛絲髮射裝置進行了嚴密的考據,結論是應該是這個樣子的:
請大家別忘了,人家蜘蛛俠發射的絲不只是繩狀的,這個發射裝置發出的絲可以有3種形狀:線狀、網狀和黏塊(sticky goo/web sludge)。
因此,這個裝置中應該不是放著壓縮了的成絲,它應該存儲的是生產蜘蛛俠絲的原材料,蜘蛛俠根據具體情況,決定生產什麼形狀和多長的絲,然後彈射出來。
【蜘蛛俠每天需要耗費多少絲?】
大家回憶一下蜘蛛俠在外面飛檐走壁看起來是很拉風,但是很耗材料的好不好?
儘管為了避免產生環境污染,1個小時以後會自己分解,但是大概是原料便宜的緣故,蜘蛛俠的絲通常都不重複利用的,絲是蜘蛛俠外出旅行、行俠仗義的主要交通工具,他靠著這絲在數百米的摩天大廈任意飛盪,在戰鬥時還把它用作武器或者護盾,依情況調整成塊狀體作遠距離打擊、封住對手眼睛、槍口等來封印攻擊,或是用來當成護盾、陷阱等。
粗略計算下來,一天怎麼也得用至少1000米的絲吧!
而這1000米的絲,都來自蜘蛛俠手腕上的小盒子!經過考證,蜘蛛俠有個腰帶,這個腰帶中應該藏著10個這樣的小盒子,因此,一個小盒子只需要能產生100米絲就可以了。不管怎樣,蜘蛛俠的絲密度必須很小。
最後,請大家注意,蜘蛛俠的絲強度極其驚人,能夠攔得住失控的火車!
英國學生曾經計算過:A2_4 Doing Whatever a Spider Can
4節R160紐約地鐵車廂滿載為984個人,人加車廂總重量大約是200噸。
當時地鐵的速度大約為24米/秒
要想讓它在安全距離內停下,大約需要30萬牛頓的力,由此算出絲的拉伸強度必須高於3.12GPa。
自然界蜘蛛的絲,根據Ultimate tensile strength提供的資料,最大拉伸強度大約是1GPa,當然,不同蜘蛛的絲的強度不同,據說自然界存在12GPa的蜘蛛絲。
但是,別忘了,蜘蛛俠的絲還能夠困住綠巨人!
綠巨人是誰?
綠巨人的技術指標:
超級強大的力氣、具備超強耐力與體力、驚人的跳躍力、強壯的身體,以及超級的癒合能力。能夠至少產生10萬噸的力。只需五秒,就可以從0加速至時速750公里(甚至以上)。另外,其能力會隨著憤怒的提升而無限提升,所以沒有上限。
結論:綠巨人是一個力大無窮、可以輕鬆單挑100個李元霸的主。可是,蜘蛛俠的絲能把它輕鬆搞定。
這個,大概自然界的蜘蛛絲就沒辦法,得另外找強度更強的絲。
綜上所述,蜘蛛俠的絲需要滿足3個條件:
1:強度極高;
2:密度低;
3:原材料成本低;
【蜘蛛俠的絲到底是啥材料?】
老蔣查閱了Ultimate tensile strength 終於找到了一個同時符合這3個條件的材料。
它就是:多壁碳納米管Multiwalled Carbon Nanotube!
碳納米管的強度的最大拉伸強度能夠達到63GPa,而鋼鐵只有0.4-0.8GPa,真正的蜘蛛絲大約是1GPa,換句話說,它比同體積鋼的強度高100倍,是蜘蛛絲的60倍,而它的密度只有鋼鐵的1/6到1/7,跟蜘蛛絲差不多。
這顯示是目前科學界已知的最適合蜘蛛俠的絲的原材料。這麼強的絲,就算老蔣這種吃貨+胖子也不怕了!
嗯,就是它了。老蔣這就回家研究去。
註:本文所有蜘蛛俠照片均來自網上,蜘蛛俠版權歸漫威所有。
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