蜘蛛侠可能成真?牛津专家揭秘蜘蛛丝的强大魔力
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还记得影片《蜘蛛侠》中,主人公彼得·帕克被一只经过基因实验改造的蜘蛛咬伤后,身穿蜘蛛服,靠一根蜘蛛丝,在摩天大楼的墙壁上疾速飞驰吗?这一故事情节似乎很难让人相信它的真实性。然而,在现实中,人们殊不知如此细微的蜘蛛丝却具有强大的魔力和广泛的用处。
昨晚,牛津大学的博士夫妻档陈复加和Maxime Boulet-Audet来到科学+ASTalk现场,讲述蜘蛛丝鲜为人知的秘密、在研究领域的用途以及与F1赛车之间的故事。
蜘蛛丝是公认最坚韧的材料之一
蜘蛛丝是头发直径的十分之一。然而,它是人们所知道的强度最高的纤维,并且具有优异的韧性。“蜘蛛丝一半的结构是很坚硬的晶体,像银一样的晶体。另外一半就是一个非常柔软的基体,像橡胶一样的东西。所以坚硬的基质能够让蜘蛛丝变得强劲,有非常高的强度,而手软的基质就可以像橡皮筋让蜘蛛丝拉伸得非常非常地长。” Maxime Boulet-Audet介绍说。
蜘蛛丝虽然坚韧,但是蜘蛛产丝的量却非常少,要搜集蜘蛛丝并非容易。现场,Maxime Boulet-Audet就带来了一股蜘蛛丝。就是这细细的一股蜘蛛丝让脱口秀现场沸腾起来。“这个绳子(蜘蛛丝)能把一个女孩从游泳池里面整个拉出来了,就这么一条绳子,可以拉起66kg的重量,这个绳子拉起来的重量超过钢做的绳子。” Maxime Boulet-Audet说道。
蜘蛛丝有着非常好的力学性能,抗张强度和弹性俱佳,是制作防弹衣物极为理想的材料。用它制作的防弹衣,重量轻、防弹性能好。
除了制作纺织品和衣物之外,蜘蛛丝还可用作手术的缝合线、神经元导体、骨头支架和软骨。
蜘蛛丝可以拦截一辆全速运行的F1赛车
在电影《蜘蛛侠2》中,蜘蛛侠用蜘蛛丝成功拦截了一辆高速运行的列车,这一故事情节貌似也不太可能。但在今天的脱口秀现场,“一根多粗的蜘蛛丝可以拦住一辆全速运行的F1赛车?”这一提问又一次让现场的气氛进入高潮。最后,威廉姆斯车队的研发工程师陈复加表示,在理论上说,一毫米粗的蜘蛛丝可拦住一辆在300—400码全速运行的F1赛车。
在脱口秀现场,陈复加表示,以前在制造赛车的材料选择上并未作出明确规定,用蜘蛛丝也可当做材料。但是自从威廉姆斯车手赛纳的不幸去世,国际汽联发布规定,必须使用碳纤维的复合材料,因为它重量轻、强度高,而且能量吸收的方式利于控制。
“最大的问题是蜘蛛丝的延伸性太好,所以大家看到F1测试的时候如果加30千牛力是不能有变化的,而蜘蛛丝的变化是很大了,所以估计很难过测试,而且这个(蜘蛛丝)非常地贵,现在大家都在减预算。” Maxime Boulet-Audet解释说,“车的轮胎必须要有足够的硬度。因为那个轮子转得特别地快,如果说丝不够硬,轮子整个就会变型了。所以蜘蛛丝在这块硬度不够。”
“所以蜘蛛丝虽然很好,但是没有办法用在F1赛车上。”陈复加说道。
F1车队材料工程师陈复加
陈复加
籍贯:广东汕头
出生年月:1984年11月
毕业院校:英国帝国理工航天工程硕士,牛津大学动物系博士
履历:威廉姆斯车队材料工程师,科学松鼠会会员,科普作家。
作为结合顶尖科技的F1赛车,材料成为决定车手安全,比赛成败的关键因素。一般情况下,材料工程师属于车队的支援团队,主要围绕车体部件材料的研究与使用,不过,由于倍耐力轮胎的今年出现的隐患性问题,很多车队的材料工程师也被抽调成为轮胎性能研究员,研究轮胎的性能变化与使用。
亚顿·塞纳就在一场赛车事故中殒命,所以作为这支车队的一员,她更明白自己工作的重要性:“在任何一个赛事中,我们一般讲取胜因素,司机能占50%,他如果在赛事上犯了任何的小错误都是致命的错误,另外的50%就来自我们公司的另外所有人,我们必须帮他把这个赛车设计得非常地安全,出事故的时候他不会出现任何损伤,当然我们还要帮他把赛车制造得更快一点,这样我们可以帮助他获得冠军。我的工作是在第一部分—安全。”
去年冬天,陈复加迎来了自己从业生涯的首次考验,FW35赛车的FIA碰撞测试,然而首次考验差点让她的圣诞节“报销”,“当时我买了12月23日晚上的机票去加拿大过圣诞,而在12月21日时,测试车身的一个部件时,通过指标应是30千牛,但这个部件仅是29.8千牛,结果不合格。只能返工,经过两天的连续加班,终于在23日早上通过了国际汽联的测试,结果是30.1千牛。这样类似的事件在我们公司经常发生,所以压力也比较大。”
可以说,巨大的压力与加班伴随着她F1生涯的处子年。自从她的身份被网友熟知后,她也逐渐了解自己这项工作的意义。她举了个例子:“比如我们刚刚炒掉了考弗兰,过去托托·沃尔夫的离职,不到一个小时,就成为各大媒体的头条,很多网友都通过微博私信我。这让我从侧面知道了这项运动的地位。”
当天演讲结束后,陈复加在自己的微博发了这样的内容:“你们的鼓励真的让我很感动!以后有机会一定要多来跟车迷们交流。”其实在与记者的聊天中,她也谈到以后不仅希望以出色的工作证明中国人在这行有实力,更希望能有更多机会为推广F1运动做出自己的努力。
还记得影片《蜘蛛侠》中,主人公彼得·帕克被一只经过基因实验改造的蜘蛛咬伤后,身穿蜘蛛服,靠一根蜘蛛丝,在摩天大楼的墙壁上疾速飞驰吗?这一故事情节似乎很难让人相信它的真实性。然而,在现实中,人们殊不知如此细微的蜘蛛丝却具有强大的魔力和广泛的用处。
昨晚,牛津大学的博士夫妻档陈复加和Maxime Boulet-Audet来到科学+ASTalk现场,讲述蜘蛛丝鲜为人知的秘密、在研究领域的用途以及与F1赛车之间的故事。
蜘蛛丝是公认最坚韧的材料之一
蜘蛛丝是头发直径的十分之一。然而,它是人们所知道的强度最高的纤维,并且具有优异的韧性。“蜘蛛丝一半的结构是很坚硬的晶体,像银一样的晶体。另外一半就是一个非常柔软的基体,像橡胶一样的东西。所以坚硬的基质能够让蜘蛛丝变得强劲,有非常高的强度,而手软的基质就可以像橡皮筋让蜘蛛丝拉伸得非常非常地长。” Maxime Boulet-Audet介绍说。
蜘蛛丝虽然坚韧,但是蜘蛛产丝的量却非常少,要搜集蜘蛛丝并非容易。现场,Maxime Boulet-Audet就带来了一股蜘蛛丝。就是这细细的一股蜘蛛丝让脱口秀现场沸腾起来。“这个绳子(蜘蛛丝)能把一个女孩从游泳池里面整个拉出来了,就这么一条绳子,可以拉起66kg的重量,这个绳子拉起来的重量超过钢做的绳子。” Maxime Boulet-Audet说道。
蜘蛛丝有着非常好的力学性能,抗张强度和弹性俱佳,是制作防弹衣物极为理想的材料。用它制作的防弹衣,重量轻、防弹性能好。
除了制作纺织品和衣物之外,蜘蛛丝还可用作手术的缝合线、神经元导体、骨头支架和软骨。
蜘蛛丝可以拦截一辆全速运行的F1赛车
在电影《蜘蛛侠2》中,蜘蛛侠用蜘蛛丝成功拦截了一辆高速运行的列车,这一故事情节貌似也不太可能。但在今天的脱口秀现场,“一根多粗的蜘蛛丝可以拦住一辆全速运行的F1赛车?”这一提问又一次让现场的气氛进入高潮。最后,威廉姆斯车队的研发工程师陈复加表示,在理论上说,一毫米粗的蜘蛛丝可拦住一辆在300—400码全速运行的F1赛车。
在脱口秀现场,陈复加表示,以前在制造赛车的材料选择上并未作出明确规定,用蜘蛛丝也可当做材料。但是自从威廉姆斯车手赛纳的不幸去世,国际汽联发布规定,必须使用碳纤维的复合材料,因为它重量轻、强度高,而且能量吸收的方式利于控制。
“最大的问题是蜘蛛丝的延伸性太好,所以大家看到F1测试的时候如果加30千牛力是不能有变化的,而蜘蛛丝的变化是很大了,所以估计很难过测试,而且这个(蜘蛛丝)非常地贵,现在大家都在减预算。” Maxime Boulet-Audet解释说,“车的轮胎必须要有足够的硬度。因为那个轮子转得特别地快,如果说丝不够硬,轮子整个就会变型了。所以蜘蛛丝在这块硬度不够。”
“所以蜘蛛丝虽然很好,但是没有办法用在F1赛车上。”陈复加说道。
F1车队材料工程师陈复加
陈复加
籍贯:广东汕头
出生年月:1984年11月
毕业院校:英国帝国理工航天工程硕士,牛津大学动物系博士
履历:威廉姆斯车队材料工程师,科学松鼠会会员,科普作家。
作为结合顶尖科技的F1赛车,材料成为决定车手安全,比赛成败的关键因素。一般情况下,材料工程师属于车队的支援团队,主要围绕车体部件材料的研究与使用,不过,由于倍耐力轮胎的今年出现的隐患性问题,很多车队的材料工程师也被抽调成为轮胎性能研究员,研究轮胎的性能变化与使用。
亚顿·塞纳就在一场赛车事故中殒命,所以作为这支车队的一员,她更明白自己工作的重要性:“在任何一个赛事中,我们一般讲取胜因素,司机能占50%,他如果在赛事上犯了任何的小错误都是致命的错误,另外的50%就来自我们公司的另外所有人,我们必须帮他把这个赛车设计得非常地安全,出事故的时候他不会出现任何损伤,当然我们还要帮他把赛车制造得更快一点,这样我们可以帮助他获得冠军。我的工作是在第一部分—安全。”
去年冬天,陈复加迎来了自己从业生涯的首次考验,FW35赛车的FIA碰撞测试,然而首次考验差点让她的圣诞节“报销”,“当时我买了12月23日晚上的机票去加拿大过圣诞,而在12月21日时,测试车身的一个部件时,通过指标应是30千牛,但这个部件仅是29.8千牛,结果不合格。只能返工,经过两天的连续加班,终于在23日早上通过了国际汽联的测试,结果是30.1千牛。这样类似的事件在我们公司经常发生,所以压力也比较大。”
可以说,巨大的压力与加班伴随着她F1生涯的处子年。自从她的身份被网友熟知后,她也逐渐了解自己这项工作的意义。她举了个例子:“比如我们刚刚炒掉了考弗兰,过去托托·沃尔夫的离职,不到一个小时,就成为各大媒体的头条,很多网友都通过微博私信我。这让我从侧面知道了这项运动的地位。”
当天演讲结束后,陈复加在自己的微博发了这样的内容:“你们的鼓励真的让我很感动!以后有机会一定要多来跟车迷们交流。”其实在与记者的聊天中,她也谈到以后不仅希望以出色的工作证明中国人在这行有实力,更希望能有更多机会为推广F1运动做出自己的努力。