新的研究表明，蜘蛛网从丝绸链一起工作，并在压力时伸展能力。
在野生世界中，网络需要处理不同类型的压力：风，一次吹整个网，以及诸如掉落的树碎屑或苦苦挣扎的虫子之类的物品，这些虫子可能只会压力几束丝绸。马萨诸塞州理工学院的研究人员和意大利都灵理工大学的尼古拉·普格诺（Nicola Pugno）想弄清楚蜘蛛网如何在这些各种压力下保持整体。
当蜘蛛制作网时，他们使用两种丝绸。不粘的拖线丝是用来使辐条从中心辐射出来的，而粘稠的粘性丝绸以圆形的方式向外旋转，用于捕获蜘蛛的猎物。这两种丝类型在应力下具有不同的结构，目的和特性。
“多个研究小组研究了复杂的分层结构蜘蛛丝及其惊人的力量研究人员马克斯·布勒（Markus Buehler）说：“但是，尽管我们了解'纳米级''''dragline silk的特殊行为，但最初是僵硬，然后又变软的，然后又变硬了，我们几乎没有深入了解丝绸唯一的奇异性能改善网络的性能。”
研究人员测试了实验室和领域中的自然网，然后使用了这些数据，以及其他有关蜘蛛丝绸特性的研究的信息，以制作蜘蛛网的复杂模型。
他们发现，蜘蛛丝的独特分子结构突出，拉动的压力越来越大，产生了伸展效果很适合捕获猎物。它具有四个不同的阶段：初始线性拉扯；随着蜘蛛丝蛋白的展开，伸展的拉伸；僵硬的阶段吸收最大的力；然后在丝绸到达断裂点之前进行最后的粘片阶段。
“我们扩大了丝线的分子行为研究人员安娜·塔拉卡诺娃（Anna Tarakanova）说：“对于宏观世界，这使我们能够研究网络上的不同负载案例，但更重要的是，它也使我们能够追踪和可视化在极端负载条件下网络骨折的方式。”
当网络轻轻压力时，就像用浅风一样，丝绸只能到达柔软并延伸的点。但是，当网络承受着巨大的压力时，尤其是当压力本地化到一个区域时，研究人员发现一些链可能会破裂，但是这种牺牲使其余的网络完好无损。
建立更强大的网络
研究研究员史蒂文·克兰福德（Steven Cranford）说：“工程结构通常设计用于承受有限损害的大量负载 - 但极端负载（如飓风）更难解释。” “蜘蛛通过允许牺牲成员在高载荷下失败来唯一解决了这个问题。”
这是一个重要的功能，因为如果网络在丝毫休息时拆开，那么蜘蛛就不会有能力继续重建它。
俄亥俄州阿克伦大学的蜘蛛网研究员托德·布莱克利奇（Todd Blackledge）也在研究网络如何应对压力，尽管他没有参与这项研究。 Blackledge在一封电子邮件中告诉LiveScience：“我的实验室使用高速视频和材料对丝绸的高速视频和材料属性测试来评估Orb Web在“硬'硬'和'Easy'的影响下的能量如何吸收的能量）上。” “我们得出了几个类似的结论。”
两种研究途径的见解都可能导致使用用于重建韧带的蜘蛛丝和其他医疗和纳米工程应用程序。
该研究将发表在2月2日的《自然》杂志上。
您可以在Twitter上关注LivesCience员工Jennifer Welsh @微博。跟随LiveScience在Twitter上进行最新的科学新闻和发现@livescience然后继续Facebook。
