Örümcek Ağının Bir Treni Durdurabileceğini Biliyor Muydunuz?

“Hareket halindeki tren, örümcek ağıyla durdurulabilir mi” sorusuna  cevap verecek olursak, aslında evet, durdurulabilir. Bu nasıl mümkün olur dediğiniz duyar gibiyiz.

Bunun sırrı, örümcek ağının malzemesi olan örümcek iplerinde saklı. Örümcek ağı ipliklerinin, en azından teoride çoğu çelikten  daha güçlü olduğu iddia ediliyor.

Bununla beraber, herhangi bir malzemenin gücü, çeşitli parametrelerle ölçülür ve örümcek ağı, çeliğe her açıdan üstün gelmeyebilir.

Araknid örümcek sınıfında, çeşitli özellik ve işlevlerde ip üreten 7 bez bulunur. Hiçbir örümcek, bu 7 bezin tamamını üretemez, ancak bazı örümcekler bu bezlerin 5 tanesini üretebilir.

Örümceklerden bazıları, çekme mukavemeti açısından çeliğe benzer ip örebilirken, bazıları ise kurşun geçirmez malzemelerden bile daha güçlü ipler üretebilir.

Örümcek Ağının Mekanik Özellikleri

Örümcek ağının her “görünür” ipliği, tıpkı bir elektrik kablosu gibi birbirine paralel uzanan birkaç liften oluşur.

Görünür saç teli milimetrenin 3/100’ü civarındadır ve bu da örümcek ağlarını insan saçından birkaç bin kat daha ince yapar.

Bu ipliği oluşturan lifler ise görünür örümcek ağının boyutunun milyonda biri kadar daha incedir.

Örümcek ağları, bu kadar mikroskobik boyutlara sahip olmalarına rağmen üstün mekanik özelliklere sahiptirler.

Örneğin, örümcek ağları son derece yüksek gerilme mukavemetine sahiptir, yani kırılmadan önce yüksek bir yüke dayanabilir. Bu genellikle, 505 MPa’nın biraz üzerinde olan paslanmaz çelikten çok daha büyük olan 0,2 ila 12 GPa arasında değişir.

Aynı zamanda, örümcek ağları son derece elastiktir, yani kalıcı olarak deforme olmadan veya kırılmadan önce kendi uzunluğunun birkaç katına kadar gerilebilirler.

Öte yandan örümcek ağları, protein zinciri yapısından dolayı çok düşük yoğunluğa sahiptir ve bu da onları oldukça hafif yapar.

Yüksek gerilme mukavemeti, örümcek ağlarına çok yüksek bir mukavemet-ağırlık oranı verir, yani bir örümcek ağı, herhangi bir hasar olmadan kendi ağırlığının birkaç katına dayanabilir.

Örümcek Ağı, Trenleri Gerçekten Durdurabilir mi?

Örümcek ağının yüksek gerilme mukavemeti, ipliklerin boyut olarak orantılı olduğu varsayılırsa, ağa çok fazla kinetik enerji emme yeteneği kazandırır.

Örneğin, tam hızda giden tam yüklü bir metro treninin momentumunun, altın küre ipek dokumacı örümceğinin (Nephila pilipes) elastik sınırının sınırları içinde olduğu ölçülmüştür.

Yani bir örümcek ağı, hareket eden bir treni durdurabilir. Ancak bunun için kilometrelerce uzunluğunda ve normalden kat kat daha kalın örümcek ağlarına ihtiyaç var.

Aslına bakacak olursak, bağımsız olarak yürütülen hesaplamalar, örümcek ağlarının saatte 80 km hızla giden bir Boeing 747 uçağını bile durdurabileceğini gösteriyor.

Ancak bilimsel olarak bunun gerçekleşebilmesi için kurşun kalem kalınlığında bir örümcek ağı ipliğine ve minimum 30 kilometrelik bir örümcek ağına ihtiyaç var.

Kalem kalınlığında bir ağın yapılması için ise 100 binden fazla örümceğin çalışması gerekiyor.

Toparlayacak olursak, örümcek ağları yüksek gerilme mukavemeti ve esnekliği nedeniyle teoride çok umut verici bir malzemedir.

Örümcek ağları, son derece yüksek mukavemet-ağırlık oranı sayesinde; kurşun geçirmez yelekler, paraşütler, halatlar, tekne yelkenleri ve benzeri kullanımlarda sıkça tercih edilir.

Neredeyse ihmal edilebilir boyutları nedeniyle küçük bir örümcek ağını aşmak oldukça kolay olsa da insan boyutundaki örümcek ağlarını aşmak neredeyse imkansızdır.