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换根蜘蛛丝做琴弦的小提琴吧

发布日期:2012-05-10 点击数:467

提到蜘蛛,你也许会浑身都起鸡皮疙瘩。但你可能不知道,一缕蜘蛛丝却能被用于制作小提琴弦,并且还能演奏出令人振奋的琴声,而这一切也许是缘于蛛丝缠绕时所发生的形变。

来自日本奈良县立医科大学的大崎重吉(Shigeyoshi Osaki)35年来一直都在研究蛛丝的性能。在过去的十年,他潜心于将蛛丝制成琴弦的研究。

重吉现在已经掌握了从人面蜘蛛(Nephila maculata)身上获得长丝的办法。他先将一组蛛丝捆在一起,向一个方向捻成一根,然后三根三根的取出捻成琴弦。小提琴中最粗的G弦需要1.5万根蛛丝。

2月26日发布于《物理评论快报》(PRL)的研究中,依照这种方法制出的琴弦既紧凑又结实,而其中的奥妙似乎是因为在旋转过程中单条的蛛丝发生了变形。借助电子显微镜可以看到,在旋转过程中蛛丝的圆形截面变成了多边形,这样它们便联结得更加紧密了。

这个结果十分惊人,“据我所知,目前还没有人观察到这种截面的变化,我都曾怀疑过实验结果的真实性,”重吉说道。美国康奈尔大学物理学家及小提琴手凯瑟琳·塞尔比(Katherine Selby)表示:“这种材料有点粘,就像是缠绕着的粘土。”

科学家对这种新型琴弦进行了测试,他们用其与另外三种现有的材料做比较,分别有钢丝、尼龙和羊肠。研究者表示蛛丝弦的音色和音质十分特别、出众。拉奏蛛丝能发出强大的高音频泛音,而钢丝、尼龙丝和羊肠丝则能发出较强的低频泛音,目前还不知道是哪种机械特性影响了这种声学性能。

那么小提琴家会对这种新琴弦感兴趣吗?这因人而异。这种琴弦有着一些像绳索一样的表面纹理,有些人触碰这种琴弦时可能会产生不快的感觉,塞尔比说道。此外对大部分小提琴手而言,蛛丝弦的价格仍有些昂贵,但研究者正在寻找一个适合量产的方法。下面的视频中,演奏者用钢丝、尼龙丝和蛛丝这几种琴弦分别进行了演奏。

本文编译自: 《新科学家》网址:http://www.newscientist.com/article/dn21540-spider-silk-spun-into-violin-strings.html
     

                                                                                                                                                                                                                    (本篇文章摘自果壳网)

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