蜘蛛与仿生学
仿生学与天然蜘蛛丝仿生材料
１０６８高等学校化学学报Ｖ０１．３ｌ层层组装复合材料膜的固化过程，所制备的复合材料具有单一组分３倍的强度和韧性．通过这种多层次结构仿生层层组装法，制备高强度高分子复合体系材料，打破了传统物理复合增强方法局限于特殊纳米材料／高分子体系的格局，从一个完全不同的视野给人们展示了一种全新的仿生设计方法．高分子材料通常具有较低的密度，以高分子复合体系制备的天然蜘蛛丝仿生材料具有轻质特点．有关采用多层次结构仿生层层组装法制备天然蜘蛛丝仿生材料的研究报道很少，该方法还未发现用于天然蜘蛛丝仿生材料的制备．２．５金属元素仿生渗透注入法自然界某些生物体，如昆虫角质层、下颌骨、螫针、钳螯、产卵器等，由于含有极为少量的金属元素（如Ｚｎ，Ｍｎ，Ｃａ，Ｃｕ等）而大大改善了这些部位的力学性能，特别是其刚度和硬度啪。
引．人们模仿生物体的这种特性，对天然蜘蛛丝自身进行了仿生修饰．Ｌｅｅ等Ⅲ。
通过多重脉冲气相渗透技术Ｆｉｇ．２ＳｃｈｅｍａｔｉｃｏｆｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎｏｆＰＵ／ＰＡＡｉａｙｅｒ．ｂｙ．（ＭＰＩ），将金属ｚｎ，Ｔｉ和Ａｌ引入到天然蜘蛛丝中，蛔ｅｒａ跚ｍｂｌｙｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍ脚…他们认为在水蒸气和副产物气体（如甲烷或者异丙（Ａ）ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｐｒｏｃｅｄｕｍｆｏｒｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎｏｆＰＵ／ＰＡＡｆｉｌｍｓ：醇）破坏蜘蛛丝分子间氢键的同时，一方面，Ｚｎ２＋，（１）ｔｈｅｆｉｌｍｓａｌｌｏｗｅｄｓｗｅｌｉｎｗａｔｏｒ，（２）ａｎｙｎｕｍｂｅｒｏｆＡ１３＋和Ｔｉ４＋金属离子在氢键位点形成了金属．蛋白丘ｈｍ锄８眦ｋｅ８ｔｏｇｅ山”ｉｎｔｏ““批“栅咖陀岫ａｃｈｌ叭”‘络合物或更强的共价键，另外使卢一折叠片晶相尺寸：：：‰芝，血ｅ慧＝＝譬乏ｕ伽：减小，非晶相组分则相对增加，从而使天然蜘蛛丝ｅｏｎｓｏｌｉｄａｔｅｄ岫ｋｉｓｌ＇ｅｍｏｖｅｄｆｒｏｍｔｈｅｐｒｅｓｓ；（Ｂ）ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｏｆ的强度、模量、伸长率及坚韧性大大提高．图３为１００．ｂｉｌａｙ。
仿生学的例子大全及原理
仿生学的例子大全及原理仿生学是一门将自然界中的生物系统和生物机制应用到工程和技术领域的学科。
它的研究对象涵盖了动物、植物和微生物等各种形态和生理功能的生物。
在不同的领域中，仿生学都有着自己特定的应用和原理。
下面将介绍一些典型的仿生学例子及其原理。
1. 鸟类飞行的仿生学原理鸟类的翅膀结构和飞行方式一直是人类所向往和模仿的对象。
仿生学在航空领域中，通过研究鸟类的翅膀结构和飞行姿态，设计出了更加轻盈和高效的飞行器。
蝴蝶机器人采用了仿生设计的翅膀，可以实现类似于蝴蝶飞行的机动性。
2. 蜘蛛丝的仿生学原理蜘蛛丝是一种坚韧而轻巧的材料，在工程领域中，蜘蛛丝的仿生设计被应用于建筑和纺织等领域。
研究人员通过分析蜘蛛丝的分子结构和纤维排列方式，设计出了更加轻盈和强韧的纺织材料，使得建筑结构更加稳定，纺织品更加耐久。
3. 蝌蚪的游泳动作的仿生学原理蝌蚪在水中游泳时的动作非常灵活和高效。
仿生学在水下机器人设计中借鉴了蝌蚪的游泳原理，设计出了更加灵活和高速的水下机器人。
通过模仿蝌蚪的身体形态和尾巴运动方式，实现了机器人在水中的高效移动。
4. 蓮花叶面的仿生学原理蓮花叶能够抵御水滴的粘附，这是因为其表面上具有微小的凹凸结构。
仿生学在涂层和表面处理领域中，借鉴了蓮花叶的原理，设计出了具有抗粘附性和自清洁性的材料。
这些材料可以应用于防污染、防结冰等领域。
5. 蚁群行为的仿生学原理蚂蚁在寻找食物和组织行动时，能够通过简单的局部交流实现整体的复杂行为。
仿生学在人工智能领域中，借鉴了蚂蚁的群体行为原理，设计出了分布式智能系统。
这些系统能够通过分布式节点之间的局部交流和协作，实现复杂的任务分配和决策。
以上只是仿生学在不同领域中的一些应用例子和原理，并不是详尽无遗。
随着科学技术的进步，仿生学在多个领域中的应用将会更加广泛。
通过借鉴自然界中的智慧和生物机制，可以帮助我们解决很多实际问题，并推动科技的发展。
仿生蜘蛛课程设计
仿生蜘蛛课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解仿生学的概念，了解蜘蛛的生物特征及其在仿生学中的应用。
2. 学生能够掌握蜘蛛丝的物理特性和结构特点，理解其仿生应用在材料科学和工程技术领域的价值。
3. 学生能够描述至少三种仿生蜘蛛技术的实际案例，并解释其工作原理。
技能目标：1. 学生能够通过观察、实验和资料分析等方法，培养科学探究和问题解决的能力。
2. 学生能够利用基本的物理知识和工程原理，设计简单的仿生蜘蛛模型或装置。
3. 学生通过小组合作，提升交流、分享和协作的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对自然界的敬畏和好奇心，激发对科学研究的兴趣和热情。
2. 学生通过仿生学课程，树立创新意识，认识到科技对改善人类生活的意义。
3. 学生在学习过程中，培养环境保护意识，认识到生物多样性对人类社会的重要性。
课程性质：本课程结合了生物学、物理学和工程技术等学科知识，通过跨学科学习，提高学生的综合运用能力。
学生特点：六年级学生具备初步的科学探究能力，对新鲜事物充满好奇，喜欢动手操作，善于合作学习。
教学要求：课程需结合学生的认知水平，注重实践与理论相结合，强调学生的主动参与和探究体验，通过多样的教学活动实现课程目标。
在教学过程中，教师应关注学生的个别差异，提供适宜的指导和支持，确保每位学生都能达成预定的学习成果。
二、教学内容1. 引入仿生学概念：通过图片和视频资料，介绍仿生学的基本原理，使学生了解仿生技术在现实生活中的应用。
2. 蜘蛛的生物特征：讲解蜘蛛的种类、生活习性及其独特的生物结构，特别是蜘蛛丝的结构与性能。
- 教材章节：第三章《生物的奇妙设计》第二节《蜘蛛与蜘蛛丝》3. 蜘蛛丝的仿生应用：介绍蜘蛛丝在材料科学、医疗器械等领域的应用案例，分析蜘蛛丝的力学性能和生物降解特性。
- 教材章节：第四章《仿生材料的魅力》第一节《神奇的蜘蛛丝》4. 仿生蜘蛛技术案例：列举至少三种仿生蜘蛛技术的实际应用，如仿生蜘蛛机器人、蜘蛛丝生物材料等，并分析其工作原理。
动物仿生学的例子
动物仿生学的例子动物仿生学是一门研究借鉴动物生物结构和功能的科学，通过模仿和应用动物的生物学特征，来解决人类在技术和设计领域面临的问题。
以下是十个动物仿生学的例子，展示了动物在不同领域的启发和应用。
1. 鸟类的飞行：人类通过研究鸟类的翅膀结构和飞行机制，设计出了仿生飞机和无人机。
鸟类的翅膀形状和羽毛结构启发了飞机机翼的设计，让飞机能够更加高效地飞行。
2. 鱼类的鳞片：鱼类的鳞片结构能够减少水的摩擦力，启发了设计高速列车的外形。
高速列车的外形采用了鱼类鳞片的形状，减少了空气阻力，提高了列车的运行速度。
3. 蜜蜂的蜂窝：蜜蜂的蜂窝结构是一种高效的空间利用方式，启发了建筑师设计高效能源利用的建筑物。
蜜蜂蜂窝的六边形结构能够最大限度地减少材料的使用量，提高空间利用率。
4. 蜻蜓的翅膀：蜻蜓的翅膀是一种轻巧而坚固的结构，启发了设计轻质材料的应用。
研究蜻蜓翅膀的结构，可以帮助人类设计更轻、更坚固的材料，用于航空航天和汽车工业。
5. 水母的运动方式：水母以柔软的身体和蠕动的运动方式在水中游动，启发了设计柔性机器人的运动原理。
柔性机器人能够模仿水母的运动方式，适应复杂环境并具备良好的灵活性。
6. 蜘蛛的网：蜘蛛丝是一种轻巧而坚韧的材料，启发了设计高强度纤维的应用。
研究蜘蛛丝的结构和特性，可以帮助人类设计出更强韧、更轻巧的纤维材料，应用于建筑、航空航天等领域。
7. 海豚的鳍：海豚的鳍具有低阻力和高机动性，启发了设计高效能水下推进器的原理。
海豚的鳍形状和表面纹理能够减少水的阻力，提高推进效率，被应用于水下机器人和潜艇的设计中。
8. 马的蹄子：马的蹄子具有抓地力强和减震效果好的特点，启发了设计高性能轮胎的原理。
研究马蹄的结构和材料，可以帮助人类设计出更好的轮胎，提高车辆的操控性和舒适性。
9. 蝴蝶的翅膀颜色：蝴蝶的翅膀颜色是由微观结构反射和折射光线形成的，启发了设计光学材料的原理。
研究蝴蝶翅膀的颜色形成机制，可以帮助人类设计出具有特殊光学效果的材料，应用于光学设备和光学器件。
仿生学技术例子
仿生学技术例子仿生学技术是模仿自然界生物的形态、结构和功能，应用于工程和技术领域的一门学科。
下面是一些符合标题要求的仿生学技术例子。
1. 蜘蛛丝的仿生应用蜘蛛丝具有轻、坚韧和柔韧的特性，科学家们通过研究蜘蛛丝的结构和组成，开发出仿生材料，用于制造轻便且坚韧的材料，如防弹衣、高强度绳索等。
2. 鱼鳞的仿生设计鱼鳞的表面具有微小的齿状结构，使得水能够更加顺畅地流过，减少水的阻力。
仿生学家利用这一原理，设计出了减少飞机和汽车阻力的表面涂层，提高运输工具的燃油效率。
3. 蝴蝶翅膀的仿生技术蝴蝶翅膀的色彩是由微小的鳞片组成的，每个鳞片上都有微小的凹凸结构，使光线在翅膀上发生多次折射和干涉，形成独特的色彩。
仿生学家通过研究蝴蝶翅膀的结构，开发出具有类似效果的光学材料，应用于光学显示和光学存储领域。
4. 蚂蚁的群体行为模拟蚂蚁通过释放信息素和相互之间的通信，实现了高效的群体行为，如寻找食物、修建巢穴等。
仿生学家研究蚂蚁的行为模式，设计出智能算法和机器人控制系统，用于解决路由优化、物流调度等问题。
5. 花朵的自清洁特性花朵表面的微结构和特殊的化学成分使其具有自清洁的能力，花朵上的污垢无法附着在表面上。
仿生学家利用花朵的自清洁原理，开发出自洁涂料和自洁玻璃等材料，应用于建筑和汽车领域。
6. 蝙蝠的声纳定位技术仿生蝙蝠利用发出超声波并接收回波的方式实现定位和导航。
仿生学家通过研究蝙蝠的声纳系统，设计出声纳传感器和算法，应用于无人机、自动驾驶汽车等领域。
7. 节肢动物的骨骼结构仿生节肢动物的骨骼结构轻巧且坚固，使其能够进行复杂的运动。
仿生学家借鉴节肢动物的骨骼结构，设计出轻便且高强度的材料，用于制造机械手臂、外骨骼和仿生机器人。
8. 蛙类的黏附能力仿生蛙类的脚掌上有微小的凹凸结构和特殊的分泌物，使其能够在垂直表面上黏附。
仿生学家研究蛙类的黏附机制，开发出仿生黏附材料，应用于吸盘机器人、医疗贴剂等领域。
9. 鸟类的飞行技术仿生鸟类具有优秀的飞行能力，其翅膀的形状和结构对飞行性能有重要影响。
仿生蜘蛛研究报告
仿生蜘蛛研究报告1. 前言本研究报告基于对仿生蜘蛛的研究与分析，旨在探讨仿生蜘蛛的结构、运动机制以及可能的应用领域。
通过研究蜘蛛的优秀特性，可以为机器人设计、材料科学等领域提供启示和借鉴。
2. 背景2.1 仿生学简介仿生学是一门研究生物学原理并将其应用于工程和设计中的学科。
该学科旨在从生物的结构、功能和行为中获取灵感，将其应用于技术和工程领域，以提高现有技术的效率和性能。
2.2 蜘蛛的特点蜘蛛是一种具有出色生存能力的小型无脊椎动物，其独特的结构和独特的运动方式为仿生学的研究提供了重要的参考。
3. 仿生蜘蛛的结构研究3.1 外骨骼蜘蛛具有坚硬的外骨骼，能够保护其内部器官并为身体提供支撑。
仿生学家可以通过研究蜘蛛的外骨骼结构，设计出更加坚固和轻量化的材料，应用于航空航天等领域。
3.2 纺丝器官蜘蛛的纺丝器官是其用来制造网的重要部分。
通过研究纺丝器官的结构和机制，可以为纺丝技术和材料研发提供启示。
目前已有许多仿生纺丝技术在材料科学、医学等领域得到了广泛应用。
3.3 运动器官蜘蛛的运动器官和行动方式也是仿生研究的重要方向。
蜘蛛能够利用它们特殊的运动机制在复杂的环境中迅速移动。
这种灵活性和高效性为机器人技术的发展提供了有益的启示。
4. 仿生蜘蛛的运动机制研究4.1 步态分析蜘蛛的步态是其特殊运动机制的关键。
研究员通过观察蜘蛛的行走方式，分析不同腿部的运动模式，并尝试将其运动模式应用于机器人的设计和控制。
4.2 粘附特性蜘蛛脚上的微小结构使它们能够在多种表面上爬行，并取得良好的粘附效果。
通过深入研究蜘蛛脚上的粘附特性，研究人员可以改进粘附材料的设计和制造，为工程应用提供支持。
4.3 智能感知蜘蛛在环境中具有良好的感知能力，能够根据外部环境的变化做出相应的行动。
通过仿生蜘蛛的感知机制，可以提高机器人的自主性和适应性。
5. 仿生蜘蛛的应用前景5.1 环境勘测基于仿生蜘蛛的机器人可以用于各种环境勘测任务，例如在灾难现场进行探测和救援工作，或在危险环境中进行勘测和监测。
天然蜘蛛丝仿生材料课件ppt
蛋白基因仿生生物表达法
蜘
蛛
链段及二次结构仿生化学合成
丝
仿
微观结构仿生物理复合法
生
思
金属元素仿生渗透注入法蜘蛛丝改性
路
……………………
Heim2M0.2, K1/e3e/r1l D0. Scheibel T., Angew. Chem. Int. Ed., 2009, 48(20), 3584-3596
蜘蛛属肉食性动物，不喜群居；再将一定数量的蜘蛛饲养在一起时，蜘蛛之 间会相互撕咬，则无法像养家蚕一样饲养蜘蛛获得大量的蜘蛛丝；并且由于蜘蛛 本身腺体较多，不同腺体产生的丝性能不同，无法得到单一性质的蜘蛛丝。
另外，由于天然蜘蛛丝难以加工成为其他的特定形状以供不同用途所需，则 应用范围收到极大限制，因此需要寻求新的方法和途径来获得具有天然蜘蛛丝相 似结构和功能的新材料。其中，利用仿生学原理，通过研究蜘蛛丝的结构和功能， 来人工合成蜘蛛丝仿生材料是其中很重要的途径。
2021/3/10
8
Lewis R. V. et al.,Protein Exp Purif,1996(7):400-406.
微生物作为载体进行基因表达
收集菌体通过超声波破碎法裂解，清 洗后经行电泳实验测定蛋白。
植物作为载体进行基因表达
Potato Grater
Fractioning in wet-process
11
Lazaris A, et al. Science, 95(2002), pp. 472-476
2.2 链段及二次结构仿生化学合成法
天然蜘蛛丝蛋白实际上是一种由不同氨基酸单元（主要为丙氨酸和甘氨酸 单元）组成的链段共聚物，其二次结构主要包括β-折叠构象和螺旋构象，通过 链段及二次结构仿生化学合成法，从分子结构出发，可以设计具有天然蜘蛛丝 蛋白链段结构和二次结构类似的各种聚合物，这为天然蜘蛛丝仿生材料的发展 开拓了一个崭新方向。
仿生学的20个例子
仿生学的20个例子以下是仿生学的20个例子：1. 鲨鱼皮肤：模仿鲨鱼皮肤纹理的泳衣被称为“快皮”，它可以减少水流阻力，使游泳速度更快。
2. 飞鸟：飞机、直升机等飞行器的设计灵感来源于鸟类。
例如，莱特兄弟的飞机就是仿照鸟类的翅膀设计而成的。
3. 蝙蝠回声定位：模仿蝙蝠回声定位原理的雷达技术可以用于探测障碍物、跟踪目标等。
4. 蜻蜓翅膀：蜻蜓翅膀具有独特的结构，可以使其在飞行时自动调整角度和速度。
模仿蜻蜓翅膀的原理，可以设计出更轻、更高效的飞机和直升机。
5. 鱼类：鱼类的流线型身体可以使其在水中游得更快、更远。
模仿鱼类的身体结构，可以设计出更快的船只和潜水器。
6. 蜘蛛丝：蜘蛛丝具有很高的强度和弹性，可以用于制造高强度材料、生物材料等。
7. 蜜蜂舞蹈：蜜蜂通过特定的舞蹈来交流食物来源的位置信息。
人类通过模仿蜜蜂的舞蹈，可以更好地理解自然界的交流方式和生态系统的运作规律。
8. 蛇的热感应器官：模仿蛇的热感应器官，可以设计出用于寻找目标的红外线传感器。
9. 壁虎足部：壁虎足部具有粘附力强的特点，可以使其在垂直表面上攀爬。
通过模仿壁虎足部的结构和功能，可以制造出更可靠的粘附材料和表面材料。
10. 象鼻：大象的鼻子具有灵活、强壮的特点，可以用于挖掘、吸水等。
通过模仿象鼻的结构和功能，可以设计出更加实用的机械臂和工具手。
11. 鳄鱼夹子：鳄鱼的夹子具有强力的夹持力和自锁功能，可以用于夹持、固定等应用场景。
通过模仿鳄鱼夹子的结构和功能，可以制造出更加可靠的夹具和工具。
12. 鹿角：鹿角具有独特的结构和强度，可以用于防御和攻击。
通过模仿鹿角的结构和功能，可以设计出更加实用的材料和结构。
13. 蝴蝶翅膀：蝴蝶翅膀具有绚丽多彩的色彩和独特的结构，可以用于制造美丽的装饰品和艺术品。
通过模仿蝴蝶翅膀的色彩和结构，可以制造出更加美观的材料和表面处理技术。
14. 鼹鼠爪子：鼹鼠的爪子具有强大的挖掘能力，可以用于挖掘隧道和寻找食物。
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蜘蛛与仿生学
蜘蛛是自然界最常见的节肢动物之一，全世界有3.5万多种，有幽灵蛛、圆网蛛、草蛛、狼蛛、花蛛……从天上到地下，从陆地到海洋，到处都有它的踪迹。
大多数蜘蛛都会吐丝织网，蜘网不仅巧妙，复杂，而且功能齐全，设备精细，陷阱密布，网上有通信线、报警线、行路线、餐室、婚室、育儿室等等，恰如一个神奇的迷宫。
蜘蛛与人类关系密切，生活在田野的蜘蛛，是保卫庄稼的忠诚“卫土”：跳蛛在地面巡逻；圆蛛、营巢蛛在植物叶面上结网；水狼蛛封锁水面。
无论天上飞的，地上跑的，水上游的，那些飞虱、叶蝉、螟虫、蚜虫、稻螟岭、稻苍虫、苍蝇、蚊子等害虫，都难逃众多蜘蛛布下的天罗地网。
研究蜘蛛的各种行为的奥秘，对人类生活，仿生，对高科技都有重大的现实意义。
蜘蛛捕食的奥秘与宇宙航行
蜘蛛编织了一张网之后，就在哪里“守株待兔”式地捕捉昆虫，这种被动式的捕获效率还颇高，科学家对此大惑不解。
后来、美国耶鲁大学生物学家偶然发现了其中的奥秘。
他们在研究某些品种的蜘蛛进化时发现、蜘蛛网对紫外光反射得特别强，这是否就是蜘蛛捕虫的奥秘呢？他们将同一只蜘蛛结的两张网放在不同的地方，一张网用紫外光照射，另一张网用不含紫外光的可见光照射。
结果发现，有意放入室内的一群果蝇居然都飞向第一张网了。
科学家们推断，果蝇是因为第一张网反射了足够多紫外光而误以为飞向蓝天的。
更为有趣的是，蜘蛛还会随自身的进化而调整蜘蛛网的光学特性。
进化水平较低的品种习惯于在暗处结网，它们的网都具有强烈反射紫外光的特点。
进化水平较高的蜘蛛、有些从暗处迁到较明亮处。
这样，蜘蛛的捕猎就发生了问题，它如果仍然像过去一样使所结网反射大量紫外光，反而使昆虫觉得前面不是蓝天而有某些障碍物，昆虫识破了蜘蛛的用意就不会自投罗网了。
然而，道高一尺，魔高一丈。
对于高度进化的蜘蛛，居然能结出不会大量反射紫外光的网。
这种网的绝大部分都不反射紫外光，加上在较明亮处本来就存在的紫外光，促使昆虫误以为这还是蓝天，妙还妙在随着昆虫品种的不同，蜘蛛还会在结新网时调整这些结点的多少与分布。
蜘蛛网的结构也有奥秘在其中，许多人都看到过昆虫在蜘蛛网上拼命挣扎的情况。
经过这样的折腾蜘蛛网仍不破裂，说明它具有很高的强度和柔性，这些特性来自何方也是一个谜。
牛津大学的研究人员发现，蜘蛛网是由两股不同类型的丝线绞合在一起构成的。
网丝中首先是一种干性的直线状线丝，它是网丝的主干线和支撑物，最多只能比原来拉长20％，再拉就会断裂。
直线状丝线旁还绞合着另一种粘性的螺旋状丝线，它是专门用来捕捉昆虫的，可以伸长到原来的4倍，恢夏原状后也不会下垂。
在高倍电子显微镜下，可以看到螺旋状丝线周围覆盖着一层胶质液体微滴，液体中80％是水，其余是脂肪、氨基酸和糖类的混合物。
每个微滴中包含着一
团丝线，当被捕获的昆虫挣扎着将丝线拉长时，微滴中的丝团便会展开以增加丝线的长度。
当捕获物不再挣扎时，丝团便会自动复原。
英国牛津大学的物理学家唐纳德·埃德蒙兹和生物学家弗里茨·福拉尔特，以及伦敦欧文·阿勒普伙伴公司的结构工程师洛兰·林，最近用电子计算机模型进一步分析了蜘蛛网，并揭示了蜘蛛网结构上的奥秘。
埃德蒙兹说：“如果蜘蛛网不能耗散掉飞进网中昆虫的运动能量的话，昆虫要么将网撞破；要么像从蹦床上弹起来那样被弹出网外。
我们采用这个计算机模型后出乎意料地发现，空气动力阻尼对捕获这些昆虫有极大的影响，整张网在空气中上下来回的飘荡中，运动能量被耗散掉了”。
为了证实他们通过计算机模型的发现，这个三人小组在实验室中又再现了模拟实验。
他们用小口径炮将泡沫塑料弹丸发射到真的蜘蛛网上，并测量其效果。
在这种实验规模上，他们发现蜘网四周的空气似有很强的“粘滞性”，跟水中拉绳子的感觉一样。
他们还测量了蜘蛛网所具独特几何外形的平衡压力和张力．发现力被分布在整个网表面。
他们认为这种结网的科学道理对建造有许多绳索的帐篷状结构建筑物，将有指导启迪作用和实用价值。
前不久，英国利物浦大学的生物化学家，从生活在南美亚马逊河岸上的一种毒蜘蛛中提取出它们的毒汁。
这种毒汁的奇特之处在于它不杀死其捕猎对象（昆虫、小鸟和啮齿动物），仅仅使中毒小动物长时间麻醉昏睡，使之长期有活的食物储备。
现在，利物浦大学的生化学家已根据这种南美毒蜘蛛的毒汁成分，重新合成了一种无害的催眠物质。
他们打算将这种合成物用在宇航员身上，使宇航员能在未来漫长而枯躁的星际航行中处于休眠状态，借此延长寿命，以便完成目前仅靠人类寿命还远不能完成的超远距离的宇航使命。
蜘蛛丝与用途广泛的化学纤维
蜘蛛腹部后端有6个吐丝器，它们与体表的3对纺缍突相通，突上有1000多个细孔。
织网时由此喷出主要由一种纤元蛋白质组成的粘液。
它遇到空气后变为坚韧的细丝线。
蜘蛛再用第四对足足蹠部外侧的栉毛和末端的爪突，进行缫纺、梳整、拉扯、编绞，纺织成结网所用的丝。
200克粘液拉成的丝其长度可绕地球赤道一周；1000多根细丝合成一股，其直径才有人头发丝的1／10。
蛛丝对人类有很大的用处，古希腊人用蛛丝缠在伤口上以止血；我国医书上记载，用蛛丝治金疮出血、毒疮等。
人们还用蛛丝制成结实柔软的手套、帽子、挂包、丝袜等，精美耐用。
蛛丝细到只有千分之五毫米，被人类用来做精密光学仪器镜片上帮助瞄准的叉丝。
仿生学家从蜘蛛纺锤突受到启发，制造出了现代人造纤维的喷丝头。
据化学分析，纤细又坚韧的蛛丝是由丝纤元蛋白质的氨基酸组成比所决定的。
英国工艺学家根据这种丝的组成配比，正在用遗传工程技术生产蛛丝，以便人工制造出与天然蛛丝一样具高性能的防弹轻质蛛丝材料。
美国科研人员对自然界最纤细的化学纤维也兴趣百倍，他们对蜘蛛丝独有的延伸性、坚固性、丝的结构和功能，以及一只蜘蛛可分泌六种不同用途的丝（结网丝，悬吊自身的丝，用作育儿室的丝、婚室丝、通信报警丝、路线丝）进行了深入的研究。
已从一种拉丁美洲蜘蛛的体内，找到了可以造丝的基因。
如果能把这种基因分离出来，并转入某些细菌，那末这些细菌将会比蜘蛛能更快更多地生产蛛丝。
因为现在已经知道，蛛丝可用来制造类似玻璃纤维那样牢固而质轻的材料，作为飞机的保护层和驾驶员头盔。
在医疗方面，它还能用于外科手术的缝合线，因为蛛丝不会引起免疫系统的反应，有利于伤口愈合。
将来蛛丝会更多地走向实用化。
而人类也会生产出大量的人造蛛丝为人类服务。
蜘蛛的感觉——“震动感受器”与“海底蜘蛛”
生物学家发现，蜘蛛视力极弱，几乎是瞎子，又没有嗅觉，它怎样知道昆虫落网，以迅猛之势扑向猎物呢？原来，蜘蛛大腿上有灵敏的“震动感受器”。
生物学家透过电子显微镜发现，蜘蛛肢体角质层组织内有一种弹性感觉器官，每个器官上排列着不同的细微间隙，宽约1.5微米，长8～200微米，在器官周围包有一层薄膜，连接着感觉细胞的终端。
这种间隙组织极为灵敏，对极轻微的刺激即可感知，并发生变形而牵动薄膜，迅速将信息传给感觉细胞，蜘蛛便会及时判明方向，捕食猎物。
在军事上，人类根据蜘蛛张网及感知“飞将军”入网的原理，模拟制造出监视水下敌情系统——“海底蜘蛛”。
早在60年代，美国海军就在水下建立了十分严密的监视系统——“海底蜘蛛”。
它能将水下各种声波变换为信号，发往中心站，并在电子计算机控制的设备上显示出来。
美国在太平洋的“海底蜘蛛”规模很大，从阿拉斯加的顶端沿着美国西海岸2000多公里，向南一直延伸到加利福尼亚半岛。
另外，在夏威夷群岛周围2000多公里处，也有一个环形“海底蜘蛛”。
太平洋“海底蜘蛛”的工作范围可达100多万平方公里，航行在这个范围内的一切舰船的类型、吨位、航向和航速都可通过其灵敏的“震动感受器”传至中心站。
1968年2月的一天，原苏联的一艘导弹核潜艇离开海参威向太平洋驶去，突然，艇内发生强烈爆炸，结果这艘排水量为300吨的导弹潜艇连呼救信号都来不及发出便沉入4800米的海底。
原苏联海军不断发出联系信号，又派出电子情报船四处寻找，但始终不知其下落。
可是美国的“海底蜘蛛”一开始就跟踪了这艘潜艇，直到它爆炸，所以知道沉船的准确位置。
蜘蛛的液压腿与现代机器人
身高不到一厘米，大腿又无肌肉的蜘蛛却有惊人的弹跳力，可跳十几厘米高。
蜘蛛可畅行于网上，行动敏捷，生物学家通过显微动态摄影观察，揭开了其中奥秘。
蜘蛛大腿内充满奇特的液体，相当于一个液压装置，可根据情况自行调节液
压的强弱。
一旦遇到紧急情况，蜘蛛大腿内就会充满液体而使腿由软变硬，爆发出力量一跃而起。
仿生学家们模仿这种奇妙的液压腿，研制出一种步行机，行走弹跳灵活敏捷。
用于机械手，机器人的“关节”中，更妙不可言。
医学上受到这种液压腿的启迪，正在根据蜘蛛腿中液压自动调节的原理，设计用来调节人体血压高或低的仿生装置。
此外，蜘蛛对大气中湿度变化敏感，有“活湿度计”之称，它能预知未来气候变化情况，因此对气象预测也有用处。