Материалы портала «Научная Россия»

Почему пауки так незаметно двигаются

Почему пауки так незаметно двигаются
А дело в молекулярной структуре шелковой нити, которую выпускают пауки, спускаясь с потолка — она постоянно деформируется.

Дабяо Лю (Dabiao Liu) из Университета науки и технологии Хуаджон и его коллеги по китайско-британской научной группе исследовали способности пауков не привлекать внимания во время движения. Оказалось, что дело в молекулярном строении нитей, которые при движении быстро деформируются и не возвращаются к исходной форме — а значит, в частности, не вращаются. Подробнее о своих результатах исследователи рассказали в статье, опубликованной в журнале Applied Physics Letters.

Чтобы разобраться, почему мы почти никогда не замечаем, что паук спускается с потолка, пока он не окажется прямо перед нами, — во время спуска он едва двигается или вращается, — исследователи собрали некоторых золотых шелковых пауков-пауков-пауков (Nephila edulis и N. pilipes), вырастили их в лаборатории и собрали шелк, из которого они «делают» свои нити. Для этого они использовали устройство, которое может измерять крайне малые силы — крутильный (торсионный) маятник, тот же аппарат, который Генри Кавендиш использовал для оценки массы Земли около 200 лет назад, только теперь оснащенный возможностями обработки изображений.

Выяснилось, что все другие волокна, которые они тестировали, включая человеческие волосы, металлические провода и углеродное волокно, вели себя как эластичный материал при скручивании, подобно резиновой ленте, которая возвращается в исходную форму при скручивании или растягивании. Но шелковая нить подвергалась постоянной молекулярной деформации при скручивании. Это деформирование быстро замедляет любые движения, удерживая паука в одном положении.

По мнению авторов, уникальное расположение молекул в структурах шелка, которые помогают сохранить общую форму, и мягкие структуры, которые действуют как подушка, демпфируя любое движение, ответственны за это поведение. Это наблюдение может помочь разработать новые веревки для спасательных лестниц для вертолетов или скалолазов, которые не вращаются подобно вертушке.

[Фотография: Dabiao Liu and Kai Peng of Huazhong University of Science and Technology]

генри кавендиш молекулярная динамика пауки торсионный маятник шелк

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий