是什么让蜘蛛侠的网如此坚固?

蜘蛛侠的蜘蛛网让人印象深刻，它能支撑蜘蛛侠的体重，让他在纽约荡来荡去，困住超级恶棍，甚至让汽车悬在城市街道上。它们是用什么做的?它们是怎么做的?

蜘蛛网是出了名的结实，据报道，蜘蛛丝有抗拉强度高达1.75吉帕斯卡(GPa)，即每平方毫米的横截面略高于178公斤(为了避免美国读者查阅，178公斤等于392.4磅)。抗拉强度是一种材料在被拉断之前所能承受的力量。

碳纳米管甚至更坚固，科学家称它们可以处理63年平均绩点或者更多。(尽管根据1986年的数据漫威宇宙官方手册在美国，蜘蛛网是由一种类似尼龙的材料制成的，每平方毫米只能承载可怜的54公斤，或0.5 GPa。)

但是，蜘蛛网的属性仅仅取决于一种特殊材料的强度吗?

“构成网络的实际材料可能只是等式的一部分，”他说Suveen Mathaudhu是，美国陆军研究办公室材料科学部门的计划经理，NC州立议会和铁杆漫画迷的辅助材料科学教授。“各种长度尺度的网络结构也会非常重要。”

因为瑞德艾蓝在Wired.com上的点物理博客，已经做了一个伟大的工作谈论蜘蛛侠的网的物理原理，我们想谈谈网络结构的重要性。

Mathaudhu注意到，麻省理工学院研究蛛丝的教授马库斯·比勒，2011年报告蜘蛛丝中纳米级原纤维的独特排列和限制解释了我们在软弱材料中看到的矛盾的强度、韧性和延展性。

“想想桥上的缆绳或攀爬绳，”Mathaudhu说。“它们不仅仅是一束平行纤维;它们是一组分层排列的纤维，纤维之间的摩擦和结合提高了它们的性能。”

所以，网络的结构显然很重要。但是网络实际上是由什么构成的呢?

在他的文章中，Allain假设网络可能是由碳纳米管构成的。如果是这样，我们可能很快就会看到类似蜘蛛侠的东西。

西北大学(Northwestern University)教授埃斯皮诺萨(Horatio Espinosa)一直在研究如何层次化地捆绑和连接单个碳纳米管用高能量辐照的方式来改善纳米管的拱形强度、刚度和韧性，”Mathaudhu说。(如果一只放射性蜘蛛能把一个普通人变成蜘蛛侠，也许它也能对碳纳米管做出同样惊人的贡献?)

简而言之，漫画(和电影)最好是让我们暂停怀疑。但它们也能启发我们思考什么是可能的，这一事实也值得庆祝。在这种情况下，它提醒我们，形式确实影响功能，研究人员正在进行的项目可能会令人惊讶(即使他们没有创造蜘蛛侠的网)。