As teias do Homem-Aranha são bastante impressionantes, capazes de suportar o peso do Aranha enquanto ele balança por Nova York, prendendo supervilões e até mesmo suspendendo carros acima das ruas da cidade. Do que eles são feitos? E como são feitos?
Teias de aranha são notoriamente fortes, com seda de aranha relatada como tendo um resistência à tração de até 1,75 gigapascals (GPa), ou pouco mais de 178 quilogramas por milímetro quadrado em seção transversal (para evitar que os leitores dos EUA olhem para cima, 178 quilogramas chega a 392,4 libras). A resistência à tração é a quantidade de força que um material pode suportar ao ser puxado antes de quebrar.
Os nanotubos de carbono são ainda mais fortes, com cientistas relatando que eles podem lidar com 63 GPa ou mais. (Embora de acordo com o 1986 Manual Oficial do Universo Marvel , As teias do Spidey são feitas de um material semelhante ao náilon que pode suportar apenas 54 quilogramas por milímetro quadrado, ou 0,5 GPa.)
Mas pode a força de um material específico por si só explicar as propriedades da teia do Aranha?
O material real que compõe a web provavelmente seria apenas parte da equação, diz Suveen Mathaudhu , gerente de programa na divisão de ciência de materiais do Escritório de Pesquisa do Exército dos EUA, professor adjunto de ciência de materiais na NC State e fã incondicional de quadrinhos. A estrutura da web em uma variedade de escalas de comprimento também seria extremamente importante.
Porque Rhett Allain , em Wired.com’s Dot Physics blog, já fez um ótimo trabalho ao falar sobre a física da web do webslinger , queríamos falar sobre a importância de como a web é estruturada.
chapéu na controvérsia do desenvolvedor do tempo
Mathaudhu observa que Markus Buehler , um professor do MIT que fez pesquisas sobre seda de aranha, relatado em 2011 que o alinhamento e confinamento únicos das fibrilas em nanoescala na seda da aranha explicam a força, resistência e extensibilidade paradoxais que vemos no que de outra forma seria um material fraco.
Pense em cabos de pontes ou cordas de escalada, diz Mathaudhu. Eles não são apenas um feixe de fibras paralelas; eles são uma coleção de fibras organizadas hierarquicamente que estão interconectadas de uma forma em que o atrito e a ligação entre as fibras melhoram seu desempenho.
Portanto, a estrutura da web é claramente importante. Mas do que a web é realmente feita?
Em sua postagem, Allain levanta a hipótese de que a teia pode ser feita de nanotubos de carbono. Se for assim, podemos ver algo ao estilo do Aranha mais cedo ou mais tarde.
Horatio Espinosa , um professor da Northwestern University, está estudando como agrupar e ligar hierarquicamente nanotubos de carbono individuais com irradiação de alta energia de uma forma que melhora a resistência, rigidez e resistência abrangentes dos nanotubos, diz Mathaudhu. (E se uma aranha radioativa pudesse transformar um cara normal no Homem-Aranha, talvez ela pudesse fazer algo igualmente espetacular para os nanotubos de carbono?)
a maldição da bela adormecida resenha
Em suma, os quadrinhos (e filmes) podem ser apreciados melhor suspendendo nossa descrença. Mas o fato de que eles também podem nos inspirar a fazer perguntas sobre o que é possível também vale a pena comemorar. Neste caso, nos lembra que a forma afeta a função - e que os pesquisadores estão trabalhando em projetos que podem surpreender (mesmo que não criem as teias do Homem-Aranha).
Este artigo apareceu originalmente no NC State University's O resumo sob o nome O que torna a teia do Homem-Aranha tão forte? e é repostado com permissão .
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