De webben van Spider-Man zijn behoorlijk indrukwekkend, in staat om Spidey's gewicht te dragen terwijl hij door New York slingert, superschurken in de val te lokken en zelfs auto's boven stadsstraten te laten hangen. Waar zijn ze van gemaakt? En hoe worden ze gemaakt?
Spinnenwebben zijn notoir sterk, en spinzijde heeft naar verluidt een treksterkte tot 1,75 gigapascal (GPa), of iets meer dan 178 kilogram per vierkante millimeter in doorsnede (om Amerikaanse lezers te behoeden voor het opzoeken, komt 178 kilogram op 392,4 pond). Treksterkte is de hoeveelheid kracht die een materiaal kan weerstaan wanneer het wordt getrokken voordat het breekt.
Koolstofnanobuisjes zijn nog sterker, met wetenschappers die melden dat ze het aankunnen 63 GPa of meer. (Hoewel volgens de 1986 Officieel handboek van het Marvel-universum , Spidey's webben zijn gemaakt van een nylonachtig materiaal dat slechts een magere 54 kilogram per vierkante millimeter of 0,5 GPa kan dragen.)
Maar kan de sterkte van een specifiek materiaal alleen de eigenschappen van Spidey's web verklaren?
Het eigenlijke materiaal waaruit het web bestaat, zou waarschijnlijk slechts een deel van de vergelijking zijn, zegt Suveen Mathaudhu , een programmamanager in de materiaalkunde-divisie van het Amerikaanse legeronderzoeksbureau, adjunct-hoogleraar materiaalwetenschap bij NC State en hardcore stripfan. De webstructuur op verschillende lengteschalen zou ook enorm belangrijk zijn.
Omdat Rhett Allain , bij Wired.com's Puntfysica blog, heeft al veel gedaan om over te praten de fysica van het web van de webslinger , wilden we het hebben over het belang van hoe het web is gestructureerd.
moeder van draken halloween kostuum
Mathaudhu merkt op dat Markus Buehler , een MIT-professor die onderzoek heeft gedaan naar spinnenzijde, gerapporteerd in 2011 dat de unieke uitlijning en opsluiting van de fibrillen op nanoschaal in spinzijde de paradoxale sterkte, taaiheid en rekbaarheid verklaren die we zien in wat anders een zwak materiaal zou zijn.
Denk aan brugkabels of klimtouwen, zegt Mathaudhu. Ze zijn niet alleen een bundel parallelle vezels; ze zijn een verzameling hiërarchisch gerangschikte vezels die onderling zijn verbonden op een manier waarbij wrijving en binding tussen de vezels hun prestaties verbetert.
De structuur van het web is dus duidelijk belangrijk. Maar waar is het web eigenlijk van gemaakt?
In zijn post veronderstelt Allain dat het web mogelijk gemaakt is van koolstofnanobuisjes. Als dat zo is, kunnen we eerder vroeger dan later iets Spidey-achtigs zien.
Horatio Espinosa , een professor aan de Northwestern University, heeft onderzocht hoe hiërarchisch individuele koolstofnanobuisjes bundelen en koppelen met bestraling met hoge energie op een manier die de overkoepelende sterkte, stijfheid en taaiheid van de nanobuisjes verbetert, zegt Mathaudhu. (En als een radioactieve spin een gewone man in Spider-Man zou kunnen veranderen, kan hij misschien iets even spectaculairs doen voor koolstofnanobuisjes?)
had tsaar nicholas een tatoeage?
Kortom, strips (en films) kunnen het best worden genoten door ons ongeloof op te schorten. Maar dat ze ons ook kunnen inspireren om vragen te stellen over wat mogelijk is, mag ook gevierd worden. In dit geval herinnert het ons eraan dat vorm de functie beïnvloedt - en dat onderzoekers werken aan projecten die kunnen verbazen (zelfs als ze geen Spider-Man's webben maken).
Dit artikel verscheen oorspronkelijk op NC State University's Het abstracte onder de naam Wat maakt het web van Spider-Man zo sterk? en is opnieuw gepost met toestemming .
- Waarom Captain America's Shield in feite een met sterren bezaaide supercondensator is
- Zo ziet de wetenschap eruit in NC State: Ann Ross
- Zo ziet de wetenschap eruit in NC State: Doreen McVeigh
Volg je The Mary Sue op? Twitter , Facebook , Tumblr , Pinterest , & Google+ ?
