黏合,神奇的力量

无处不在的黏合 下载论文网 /9/view-11644493.htm 蜜蜂和燕子用黏液筑巢,蜘蛛和变色蜥蜴靠黏液捕食,某些等翅目昆虫头部长有腺体,能分泌出黏液,喷向猎物,将猎物粘
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  无处不在的黏合
下载论文网 /9/view-11644493.htm
  蜜蜂和燕子用黏液筑巢,蜘蛛和变色蜥蜴靠黏液捕食,某些等翅目昆虫头部长有腺体,能分泌出黏液,喷向猎物,将猎物粘住。印刷工业的自动装订机,借助黏合剂使分散的书页粘连起来,再将其装订成册。
  人类自身也是黏合的产物。人体细胞之所以能有机地组合在一起,其基本原理是黏合。没有黏合,进化永远只能停留在单细胞阶段。没有黏合力起作用,宇宙中的尘埃绝不可能最终形成太阳,更不用说形成地球了――整个宇宙直至今天,仍将是分散游离的单个微粒子。
  自然现象和实践经验都告诉我们,黏合的关键取决于一个问题,即两个黏合面必须有尽可能多的接触点。比如,将一小片干蜡搁在盘子上,翻转盘子,蜡片便掉在地上。但如果将蜡熔化滴在盘子上,凝固后便能粘牢。这是因为液态蜡铺得开,尽可能多地浸润弥合接触面上的凹陷空隙,因而能紧紧粘在盘子上。这一现象专业用语称之为“附着力”。正因为附着力起作用,所以粉笔能在黑板上留下字迹,油墨印在纸上不会脱落。
  然而,就一种真正的黏合剂来看,附着力所起的作用充其量只占一半,另一半是水分。水本身不起黏合作用,因为水缺少必要的内部聚合力。但黏合剂又不能没有水分,否则便无法涂用。所以黏合剂在涂用时通常都呈液态,涂好以后变硬,成为固态。胡蜂能用湿润的黏土构筑富有艺术性的窝,待水分蒸发完后黏土变硬。人类早在太古时代即开始用黏土营造住所。西亚两河流域美索不达米亚平原上,5000年前便有了用风干的泥砖瓦盖的房屋。不过这些房屋好似胡蜂的窝,其美中不足便是经受不住暴雨袭击。
  制造完美的黏合剂
  从技术要求来说,一种黏合剂单是黏性强,有时还称不上尽善尽美。以啤酒瓶子上贴商标为例,现今通常采用相当昂贵的蛋白质黏胶。即使瓶子在润湿的环境下,甚至在冰箱里冰镇的情况下,尽管瓶子上凝结着水汽,但商标仍能贴得很牢,不会脱落。然而,啤酒厂清洗回收的空瓶子时,则要求旧商标易于剥落,经水一冲便能揭下来。再如,生产香烟需用8种不同的黏胶,分别黏合整支烟卷、过滤嘴和装盒包封。而且人们在抽吸时,粘上胶水的烟叶在燃烧过程中,还不可以产生任何毒素或难闻的气味。此外,上胶必须十分快速,现代化卷烟机每分钟要生产出成千上万支香烟。
  为了制造出完美的黏合剂,科学家们虚心求助于仿生学,悉心观察研究动物界黏胶能手的活动。
  海洋中的贻贝的足能够分泌出50~100根足丝,黏附在礁石或其他物体上。足丝成分是一种蛋白质,很坚固又有韧性,所以用足丝固着的力量很大,有时候人们要采它是很费力的。但贻贝在用足丝固着以后,还可以牵制足丝,使身体在固着面上做小范围的活动。如果遇到环境变化,还能使足丝脱落,扩大活动范围。
  雌性草蛉在植物叶柄上产卵,排出极细的黏性纤维,固定在下边叶片上,纤维顶端是一粒卵。纤维成分为很短的蛋白质结缔组织组成的索状黏连,最初呈液态,在空气中蛋白质碎片发生化学变化,合成一种解不开的线团(纤维硬化聚合)。人工制成的所谓“瞬时快速黏合剂”也是通过化学反应变硬的,只不过与草蛉的纤维不同,瞬时快速黏合剂的氰丙烯盐酸借助空气的温度发生反应,因此特别适宜在旷野使用。
  蜘蛛张网拦捕昆虫,其黏液分泌出来时呈极小的颗粒状,像一串串珠子,起着如同自动绞盘的作用。整个蛛网坚固,弹性足够。只要昆虫被粘住,哪怕它使尽全身力气挣扎也不会挣脱,而且蛛网也不会被拉破。
  实验室研究表明,要将动物分泌出的各种黏性蛋白质混合物加以合成,是十分困难的。作为取代化学合成的变通做法,可以通过基因技术改变生物有机体,制成蛋白质黏合剂。然而,严肃的仿生学家持不同看法,他们拒绝拿生物有机体,进行任意基因技术试验。他们只求向大自然学习,而不想破坏大自然。尽管迄今为止他们取得的成果还不多,但至少可以避免因急功近利而带来的各种危害――自然环境和生态平衡因之遭到破坏。

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