知識導航
1909年，人們開始利用蜘蛛絲。第二次世界大戰時，蜘蛛絲曾被用作望遠鏡和槍炮的瞄準係統中光學裝置的十字準線。20世紀90年代以來，通過專家對蜘蛛絲蛋白基因的組成、結構形態和力學性能等方麵的係統研究，已經為蜘蛛絲的商業化生產提供了諸多可能性。因為蜘蛛絲和蠶絲相比，具有非常明顯的優勢。例如，在力學強度方麵，蜘蛛絲纖維的強度和強度最高的碳纖維的強度接近，而它的韌性卻明顯優於碳纖維。所以，蜘蛛絲在國防、軍事、建築等領域具有非常廣闊的應用前景。既然蜘蛛絲的應用前景廣闊，甚至還可以進行商業化生產，那為什麼人們還沒有進行大量地推廣呢？你覺得是因為蜘蛛絲太細了，還是我們不好獲得呢？
蜘蛛絲的主要化學成分是甘氨酸、丙氨酸和少量的絲氨酸，通過氨基酸單體蛋白質分子鏈相互構成。細軟的蜘蛛絲之所以具有極好的彈性和強度，原因就在於蜘蛛絲中具有不規則的蛋白質分子鏈和規質分子鏈，這使得蜘蛛絲既具有彈性又具有強度。蜘蛛的尾端有很小的孔眼，通過這些孔眼將肚子裏的絲漿噴出去，從而結成網。因為絲漿一遇到空氣就會凝結成有黏性的網，無論什麼飛蟲或小型昆蟲，撞到網上就很難跑掉。但是蜘蛛絲能牢牢地粘住飛蟲卻粘不住蜘蛛的原因是什麼呢？這個原因就是蜘蛛的身上和腳上會分泌出一層油質，蜘蛛絲是不粘這種油質的，而一般的飛蟲或小型飛蟲是沒有這層油質的。
知識拓展
強度通常是指金屬材料在外力作用下抵抗永久變形和斷裂的能力，是衡量零件本身承載能力的重要指標和零件首先應該滿足的基本要求。按照外力作用不同性質，主要分為屈服強度、抗壓強度、抗拉強度、抗彎強度等。另外，還可以分為靜強度、疲勞強度、斷裂強度、衝擊強度、膠合強度等。現在，對強度的試拓驗研究是綜合性的，主要是通過其應力狀態來研究零部件的受力展狀況和預測破壞失效的條件和時機。
科學家們通過對蜘蛛絲的強度進行具體的研究試驗發現，一束由蜘蛛絲結成的繩子能夠承受比同樣粗細的鋼筋還多5倍的重量而不會被折斷。蜘蛛絲雖然細如頭發，但非常富有彈性。一條直徑隻有0.0001毫米的蜘蛛絲，隻有被拉長兩倍以上才可能被拉斷。
雖然不同種類的蜘蛛織的絲有差異，但是一般都有放射狀蜘蛛絲和橢圓形蜘蛛絲兩種。蜘蛛在結網時，會先構築放射狀的縱絲。縱絲主要是支撐蜘蛛絲的結構，雖然強度大，但是沒有黏性。縱絲完成後，蜘蛛會接著以逆時針的方向織造螺旋狀的橫絲。仔細觀察，就會發現橫絲上有水珠似的黏珠。現在看來，就是黏珠的黏性才讓闖入的飛蟲難以脫身的。
蜘蛛絲作為一種天然的動物蛋白纖維，不僅強度高、彈性好，而且具有輕盈、可生物降解、生物相容性好等優良的機械性能和特性，可以廣泛應用於日常的生活、人造組織和器官等工程材料、醫藥、國防等領域，但是時機還未成熟，尤其是在實際應用方麵有很大的困難。因此，人們需要對蜘蛛絲的機械性能等方麵進行深入地研究，希望能夠擴大和穩定其實際的應用範圍，從而為人類造福。
知識解碼
機械的性格差異
機械性能是金屬材料在載荷作用下抵抗破壞的性能，是金屬材料的常用指標的一個集合。在機械製造業中，一般的機械零件都是在常溫、常壓的介質中使用的，而且在使用過程中各個機械零件都將承受不同載荷的作用。金屬材料的機械性能，是零件的設計和選材時的主要依據之一。外加載荷，如拉伸、扭轉、衝擊等性質的不同，對金屬材料機械性能的要求也有所差異。
我們常說的機械性能主要有：彈性、塑性、剛度、硬度和衝擊韌性等。彈性就是指金屬材料在受到外力作用時會產生變形，當外力去掉之後，就能恢複到原來形狀的性能；塑性是指金屬材料在外力作用下，產生永久變形卻不會發生毀壞的能力；剛度是指金屬材料在受力時抵抗彈性變形的能力；硬度則是指金屬材料抵抗硬物壓入的能力；衝擊韌性是指金屬材料抵抗衝擊載荷作用下斷裂的能力。