Frontières dans les matériaux

Comment vendre une voiture sur Craigslist 5 choses à savoir Karma

Bonjour, je suis sur une quipe de la Ligue Lego avec mon cole et que nous voulons en savoir plus sur les araignes de notre projet de recherche. Quelques questions que j'esp¨re que vous pourrez nous aider   nous aider, ce qui fait un web d'araignes si fort et collant? Est-il encore plus fort s'il tait plus grand pour tenir une personne?

La soie d'araigne est vraiment forte. Un seul brin de soie araigne peut instantanment attraper et arrªter des dizaines d'insectes volants de milliers de fois son poids, sans se rompre. Les scientifiques sont intresss   exploiter cette proprit pour un usage quotidien, des gilets   balles et d'autres vªtements de protection. Il y a beaucoup d'intrªt   faire cela, d'un point de vue chimique.

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J'ai entendu plusieurs fois   travers des articles Internet alatoires, des documentaires tlviss et des questions sur les trivia d'une toile d'araigne plus forte que l'acier. J'ai toujours accept cela comme un fait. Il est excitant d'analyser des matriaux naturels pour voir si nous pouvons apprendre   amliorer nos matriaux actuels. Voici un exemple d'article faisant de telles affirmations sur la soie d'araigne: la soie d'araigne est plus forte que l'acier - et il peut maintenant ªtre fait dans un laboratoire.

La soie d'araigne n'est pas plus forte que l'acier. Lors d'une rvision des tudes sur les proprits de la soie d'araigne La valeur rapporte la plus forte tait de 1652 la rsistance   la traction ultime MPa. Si vous avez un bloc de couteaux dans votre cuisine, vous possdez de l'acier qui est plus fort que la soie araigne la plus forte jamais rapporte. En fait, l'acier le plus fort que je suis au courant a t signal comme 6350 MPa [2]. L'tude qui a signal que la valeur leve de l'acier n'tait mªme pas une tentative de fixation d'un enregistrement, mais une tude sur l'effet de diffrents traitements de recuit sur le fil d'acier   haute rsistance. Ils ont obtenu l'acier d'un fournisseur commercial. Cependant, les articles pour le public sur l'acier tant super fort ne sont pas aussi sexy que de parler de soie d'araigne.

Les nombreuses rclamations d'ªtre "plus fort que l'acier" par de nombreux articles populaires ne sont pas aussi claires qu'ils apparaissent. Il existe de nombreuses mesures de force, telles que la rsistance au rendement, la rsistance   la traction ultime, la rsistance   la compression, la rsistance   la fracture de flexion, la force spcifique, la rigidit, etc. Il faudrait trop de place dans cet article pour les expliquer tous. Et la comparaison avec la force de l'acier est souvent   un "acier lg¨re" qui est en fait assez doux, moins de 300 mPa ultime rsistance   la traction. Par consquent, ces articles revendiquant de nouveaux matriaux plus puissants que d'acier n'ont besoin que d'une mesure de force avec laquelle comparer avec l'acier, puis la comparaison avec l'acier de force la plus basse disponible et nous avons un nouveau matriau "plus fort que" plus fort que acier. "

Notez que l'intervieweur a demand "Qu'est-ce qui le rend plus fort que l'acier?" Mais montante, le scientifique, a rpondu avec "rend la soie si difficile." Tout en coutant un entretien que la distinction peut ªtre perdue, mais   un scientifique des matriaux, la tnacit et la force ne sont pas identiques. Tout comme la force, il existe de nombreuses mesures de tnacit, mais celle-ci se rf¨re   l'nergie absorbe par un matriau pendant un test de traction, o¹ le matriau est tir jusqu'  ce qu'il se casse. Cela gn¨re une courbe de contrainte-contrainte, telle que celle-ci comparant la soie d'araigne   Kevlar [3]:

La rsistance   la traction (axe de Y) est clairement plus leve pour Kevlar que la soie d'araigne, contrairement aux rclamations de certains articles [4]. Cependant, la zone sous les courbes de traction est plus grande pour la soie d'araigne, ce qui est une mesure de tnacit. ‰tant donn que la soie d'araigne a une haute ductilit (souche dans la courbe ci-dessus) ainsi que des moyens de rsistance relativement levs que la zone sous la courbe est grande et donc la tnacit est leve. Ainsi, augmenter a doucement corrig l'intervieweur en rpartissant la question et rpondant   cette soie d'araigne est "difficile". Dans la mªme liste de littrature que j'ai rfrence ci-dessus, la valeur moyenne de la tnacit pour la meilleure soie d'araigne enregistre tait de 354 mj / m ^ 3. Est-ce mieux que l'acier? Eh bien, encore une fois, cela dpend de ce que vous voulez dire de l'acier. C'est certainement un nombre impressionnant, mais il y a des aciers meilleurs.

Avec une recherche curseure, je suis venu avec une valeur rapporte de 500 mJ / m ^ 3 pour un type d'acier appel acier twip, ou acier plasticien induit par la jumelage [5]. Il y a probablement des valeurs plus leves rapportes pour les aciers TWIP, mais c'est la valeur que j'ai trouve   la page une des recherches et je me sens paresseux. Ils n'ont fait aucune affirmation de cette valeur la plus leve jamais enregistre; La valeur de la tnacit tait accessoire   l'tude. Vous pouvez voir une comparaison entre les proprits de traction de Spider Silk et Twip Steel ci-dessous [5] [6]:

Mati¨res polym¨res et composites

p> Soie Spider est galement tr¨s lastique et capturer la soie de la soie (soie collante pour la proie capture) reste intacte apr¨s avoir t tire 2-4 fois sa longueur d'origine. La soie d'araigne est plus difficile, plus lastique et plus impermable que la soie de la verne   soie afin qu'elle puisse avoir une gamme d'applications beaucoup plus larges. Il est simple de voir pourquoi la soie d'araigne est d'un tel intrªt pour les chimistes des matriaux, car de nouvelles fibres ultra-fortes bases sur la soie pouvaient ªtre dveloppes.

Les draglines utilises pour connecter l'araigne au Web, comme des lignes de scurit au cas o¹ une araigne devait tomber et comme les rayons non collants du Web. Dragline Silk est le type de soie le plus fort, car il doit supporter le poids de l'araigne.

Parachutisme ou ballon qui est utilis pour aider la dispersion des jeunes et de trouver de nouvelles zones comme source de nourriture. La soie est rel¢che et est capture par le vent pour soulever l'araigne dans les araignes de vol   air!

Accouplement: Les araignes m¢les tissent des spermatozo¯des sur lesquelles ils dposent le sperme et le transfrer ultrieurement sur leurs palmiers avant, prªts   passer sur une femelle organes gnitaux. Certaines esp¨ces font un web et le manteau avec des phromones sexuelles pour attirer un compagnon.

Il y a sept types de soie produites par sept glandes de soie. Une araigne unique ne poss¨de pas toutes les sept glandes mais a au moins trois si elle est un homme (dragline, attachement et soie de tension) ou quatre si elle est une femme. Le supplmentaire est pour la soie Sac d'oeuf. Les sept types de glande sont:

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