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蜘蛛絲的奧秘 蜘蛛絲的奧秘 蘇慶南副校長 蘇慶南副校長 2013年4月 17日 2013年4月 17日 力學性質- 拉伸强度 粗壯 - 幼弱 要公平比較不同物料的承擔拉力程度，必須以單位 截面積所能承受最大拉力作比較。這個物理量叫做 拉伸強度，單位為 Nm-2 。 -2 -2 高質鋼 - ~1.9 GNm (1900 Nmm ) -2 -2 Kevlar Fiber – 3.0 GNm (3000 Nmm ) -2 -2 牽引絲 – 1.3 GNm (1300 Nmm ) 2 1mm 牽引絲能承受最大拉力 ~ 1300 N (130 kg) 力學性質- 密度 1.31 gcm-3 密度只及鋼的1/6，所以相同重量下，蛛絲強度比 鋼絲大，可以承擔較大拉力。 直徑 ~ 0.00035 mm約為頭髮的1/10。 環繞地球一周只需 500 g 蛛絲。 力學性質 - 延伸度 牽引絲 – 30% 膠絲 – 300% Kevlar fiber – 2.7% 高質鋼 – 0.8% 蠶絲 – 14% 力學性質 - 韌度(toughness) 高拉伸強度及高延伸度 = 高韌度 可吸引大量能量而不斷裂，單位為 Jm-3 。 牽引絲 – 160 MJm-3 Kevlar fiber – 50 MJm-3 高質鋼 – 6 MJm -3 蛛絲韌度十足 捕捉獵物得心應手 力學性質-溫度 /超縮 0 0 牽引絲在 –40 C至220 C仍可保持拉伸強度 不變 遇水蛛絲可以縮短一半 高敏感度濕氣偵測器 有些蜘蛛晚上結網，靜待早上露水 天然的尼龍 天然的尼龍 蜘蛛絲歷經數百萬年的演化而趨於完美。一隻蜘蛛 能單獨造出 七種不同的絲 ，各自有其用途，包括用 來懸掛蜘蛛網的牽引絲 最為堅韌、捕捉絲 具有最大 的延展性等 。蜘蛛網必須能夠捕捉快速飛行的昆 蟲，不但要使昆蟲 無法動彈 ，蛛絲又不至於應聲而 斷 ，也不會產生太大的反作用力而把獵物彈開 。這 令人聯想到航空母艦的攔阻索 ，可在噴射機落時用 來幫助煞車 。 圖二 園圃蜘蛛 (Araneus diadematus) 天然的尼龍 天然的尼龍 圖三 現存最古老的蜘蛛絲於 2003年公開發表，保存在一塊於黎 巴嫩的琥珀之中，出現的年份可追溯至 1億 2千萬年前的白 堊紀初期 。這個標本之所以吸引人，是因為捕捉絲上依然 掛著一串小黏珠，清晰可見，宛如今天才結出來的蜘蛛 網 。 蜘蛛是從頭吐絲嗎 ?? 蜘蛛是從頭吐絲嗎 ?? 一般的蜘蛛的確是從身體的前端吐絲是沒 一般的蜘蛛的確是從身體的前端吐絲是沒 有錯的 有錯的 人面蜘蛛卻是從尾部吐絲來結網 人面蜘蛛卻是從尾部吐絲來結網 從尾部吐絲的人面蜘蛛 蜘蛛是如何結網的 ?? 蜘蛛是如何結網的 ?? 一般的蜘蛛都是先將整的網的主幹織好，