理论教育 用蛛丝制作防弹衣,更牢固更弹性更好

用蛛丝制作防弹衣,更牢固更弹性更好

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:美国科学家经过对蛛丝的深入研究,发现蛛丝更多的奥秘,他们认为蛛丝完全可以用来制作防弹衣。首先,蛛丝的延伸力很好,可以延伸到14%,而现在世界上流行的防弹衣使用的材料延伸力不超过4%,一旦超过这个极限就会断裂。如果我们用蛛丝来制作降落伞、防弹衣和其他装备,那么即使在冰点以下的环境里这些设备仍然会具有良好的弹性。

用蛛丝制作防弹衣,更牢固更弹性更好

美国科学家经过对蛛丝的深入研究,发现蛛丝更多的奥秘,他们认为蛛丝完全可以用来制作防弹衣。首先,蛛丝的延伸力很好,可以延伸到14%,而现在世界上流行的防弹衣使用的材料延伸力不超过4%,一旦超过这个极限就会断裂。蛛丝这种极强的弹性,对于来自子弹的冲击能起到很好的缓冲作用,因此它是一种最理想的防弹服装材料。蛛丝的另一大特点是它不易变脆。实验证明,蛛丝在零下五六十摄氏度的低温下才开始变脆,而现行的大多数聚合物到零下十几摄氏度时就会变脆。如果我们用蛛丝来制作降落伞、防弹衣和其他装备,那么即使在冰点以下的环境里这些设备仍然会具有良好的弹性。有人曾经做过这样一个理论推算,如果采用相当于铅笔粗细的蜘蛛丝来织网,织成的网完全可以拦下一架全速飞行的波音747。

由于蜘蛛太难人工饲养,因此科学家考虑用细菌代替蜘蛛来生产蛛丝,把蜘蛛的织丝基因剪接进细菌的基因,利用细菌的超强繁殖力就可以生产出大量的蛛丝来。还有一些科学家考虑不使用蜘蛛,通过复制其“纺纱”技术来得到蜘蛛丝。比如从具有额外蜘蛛丝基因的转基因山羊的奶中提取出纤维,或者利用蚕等其他昆虫来产生蜘蛛的丝等。

1997年初,美国生物学家安妮·穆尔发现,在美国南部有一种称为“黑寡妇”的蜘蛛,它吐出的丝比现在所知道的任何蜘蛛丝的强度都高,而且,这种蜘蛛可吐出两种不同类型的丝织成蜘蛛网:一种丝在拉断之前可以延伸27%,它的强度是其他蜘蛛丝的两倍;第二种丝在拉断之前很少延伸,但具有很高的断裂强度,比制造防弹背心的“凯芙拉”纤维的强度还高得多。

“黑寡妇”蜘蛛丝的优良性能,很快引起众多科学家的兴趣,他们想,要是有一种办法能生产像蜘蛛丝那样高强度的材料该多好。

黑寡妇蜘蛛(www.daowen.com)

“蜘蛛丝”羊诞生

不久前,美国科学家想出一种办法,他们让蜘蛛与山羊“联姻”,将蜘蛛蛋白基因转移到山羊的乳房细胞中,然后从山羊的乳汁中收集蜘蛛蛋白,创造出一种新的蜘蛛丝式的纤维。这种从羊奶中提炼的纤维,它的强度比普通金属钢材还要好,能阻挡枪弹的射击,可以用来制造防弹背心,也可以用来制造坦克和飞机装甲,以及用作军事建筑物的理想“防弹衣”。

蜘蛛丝与防弹衣

科学家的妙手使羊奶中提炼出的“蛛丝钢”,是由蜘蛛蛋白质组成的,它不仅有钢铁般的强度,而且还可以生物降解,不会给环境带来污染。因此,有人将这种纤维制成的材料称为“生物钢”。由于这种生物钢“绵里藏针”“软硬兼备”,人们将用它代替引起白色污染的各种高强度包装塑料商业用渔网,以及各种民用建筑材料,称它是“21世纪的新钢材”。

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