리서치 하이라이트

표지 기사: 거미줄의 비선형 스트레스 반응

Nature 482, 7383

거미줄은 자연계에 존재하고 있는 ‘초강력 재료’ 중에 하나로써, 뛰어난 신장력과 철과 대등한 수준의 강도를 포함한 놀라운 기계적인 특성을 가지고 있다. 하지만 Markus Buehler와 공동연구원들은 이와 같은 특징들이 거미줄의 모든 특성을 대변하는 것은 아니라는 사실을 확인하였다. 거미줄이 낮은 변형률에서 가지는 비선형 스트레스 반응은 변형률이 높아지면서 갑자기 유연화되다가 끊어지기 직전에 갑자기 딱딱하게 바뀐다. 이러한 특성은 거미줄이 바람과 같이 작은 크기로 분산된 부하를 견딜 수 있도록 해준다. 하지만 거미줄에 부분적으로 물체가 떨어지는 것과 같은 강력한 국소적인 변형 시에는 기하학적인 배열과 비선형적인 스트레스 반응이 결합되어, 충돌 지점에 인접한 곳에만 손상이 제한될 수 있도록 함으로써 충돌 후에도 거미줄이 기능을 유지할 수 있도록 해주는 것으로 보인다.