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[五花八门] 吊起个人有什么稀奇?你的头发可比大象毛结实多了

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发表于 2024-12-2 13:44:19 | 显示全部楼层 |阅读模式
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理论上一头秀发足以吊起一辆卡车。( q( h2 [# O8 e( x* }( L. ?+ H
毛发并非越粗越结实,人的头发就比粗很多的大象毛更强韧。
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- P$ g: w6 s8 r! S近日,一名女子用头发将自己吊在地铁抓手上的视频登上热搜,让大家纷纷惊叹这位小姐姐的头发质量可真是高啊。
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% @6 C  D' e5 l2 I' u9 A( p! v0 d不过,这种行为大家可千万别模仿,因为这名女子是专业的空中飞人马戏演员,常用头发吊起自己,但这要经过大量的训练,发型也有特殊要求,普通人贸然尝试,很可能造成严重伤害。事后,该女子也出面道歉,表示只是想拍一段有趣的视频,没想到给大家添了麻烦。3 B  r9 B2 s0 N. m4 ?1 [
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那么,头发到底能有多结实,头发的粗细跟结实程度有关吗?接下来我们就聊聊这个问题。
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我们的头发竟然能吊起卡车
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在材料学中,我们通常用强度来衡量一种材料的抗拉/抗压性能,它表示材料在单位横截面积下所能稳定承载的最大力,是材料的固有特性,与尺寸无关。2 }+ @' v; O" I0 e9 W9 I

9 o  W: c( t6 ?$ v比如,我们用手拉一根同样粗细的钢丝和土豆丝,使同样的力,土豆丝先断了钢丝没断。就可以认为,钢丝的抗拉强度比土豆丝大。
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根据该标准,研究人员发现人类的头发强度很大,甚至与钢铁相当!
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3 F2 ~% l, W4 W. `! O6 s! `计算表明,500~1000根头发就能承载一个成人的重量。而正常人头上有将近10万根头发,加在一起可以承重5吨,足以吊起一辆大卡车!
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! ~4 R- A1 ^* w2 _1 k2 _" D/ l即便在日常生活中,我们也很容易发现,拔头发都是连根拔起,很少从中间断掉,这说明人类的头发确实很强。如果将人的所有头发绑在一起用力拽,恐怕头皮掀掉头发也不会断。
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毛发越粗越厉害?才不是9 f. f, l7 g4 p% I
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绝大部分的动物身上都有毛发,人有头发、汗毛、胡须,猴子有体毛,绵羊有羊毛。不同动物的毛发粗细不同,同种动物的成年和幼年个体毛发粗细也不一样。6 O+ ]  q. |; n$ V- [
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但毛发强度和粗细是啥关系?科学家们做了一个实验,结果有点意外。5 X( W9 S0 Z, ?9 J9 |

% M/ w! a1 D$ D0 C2 G人类毛发在哺乳动物中算是比较细的(直径约0.06毫米),长颈鹿和大象的毛发就比较粗了。美国加州大学的科学家们收集了不同动物的毛发,并对其强度进行了研究。) ]' j( P8 g# K6 `) w
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他们惊奇地发现,随着毛发直径的增加,毛发的强度却变小了,也就是毛发越粗强度越差。大象的毛发虽然比人类的头发粗六七倍,强度却只有人类一半。
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  G8 v2 b! I1 G) k5 J5 h那么问题来了,到底是什么因素,决定了毛发的结实程度呢?
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毛发强度啥决定?皮质层占绝对主导9 u# f0 ?# K8 ]$ G2 z7 z9 T" J) O1 q
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微观来看,毛发的结构都是多层次的。比如人类头发,就包含了角质层、髓质层、皮质层、微纤维蛋白、原纤维蛋白、多肽链等。$ b) X  O3 ^. n3 e# C: ?

  w2 A  F$ V) I0 x6 F, ?+ y0 X; X/ q其中角质层又称表皮层,从发根到发尾如鱼鳞状排列,遇温水或碱时会膨胀。它帮助头发抵抗外来物理伤害,约占头发总重的5~15%。
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皮质层在表皮层内侧,由蛋白细胞和色素细胞构成,是头发的主体,约占头发总成分80%。它含有纤维状的皮质细胞,使头发具有弹性和韧性。头发的物理和化学作用(比如断裂、烫卷)都归于这一层。5 Z4 [/ s1 H9 \% q7 ?

/ j7 b( {! M' ^3 n髓质层在毛发的中心处,仅占头发0~5%,主要起支撑头发的作用,对发质影响较小。$ u4 C* {. D! C, G
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在所有层结构中,对动物毛发的强度起决定作用的就是皮质层了。外面的角质层只是保证头发完整。5 w, m" L' l- A
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研究发现,当对较细的毛发(直径小于0.2mm)进行拉伸时,其皮质层内部的纤维主要以相互剪切滑移的方式破损,——这种方式通常能承载更大外力;而当毛发较粗时,皮质层内部主要发生垂直断裂,只能承受较小外力。
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科学家认为,这种差异是由毛发中的缺陷相对于毛发的大小而引起的。由于毛发中的细胞排列并不完美(有缺陷),当毛发较细时,缺陷相对于毛发直径的尺寸较大,就容易发生剪切滑移;而当毛发较粗时,缺陷相对于毛发的尺寸较小,从而更倾向于发生垂直断裂。这就是为什么毛发越粗强度越差了。3 J1 M2 b) p7 h; v3 w0 m

3 |9 c" y0 u  d! q在本次测试的所有毛发中,绝大多数都是越细越强。但凡事都有例外,野猪就是朵奇葩。研究发现,野猪的毛发与大象粗细相当,但强度却不到其一半,因为它的毛发比较特殊,可能是为了方便人类吃的时候容易刮毛,里面普遍存在很多孔隙,从而大大降低了抗拉性能。
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( L* c- b3 f& R5 ^( `8 @天然毛发强度突出,是仿生的好材料& b0 [- c# T1 c7 k/ W1 q
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科学家们为什么要折腾毛发?也是为了应用需要。! p) i" C: B2 b

+ w, N6 A' h' S# F& p  F+ I大部分动物毛发的皮质层具有高强度的蛋白纤维,使其拥有与金属相当的抗拉性能。如果能仿照天然毛发的成分和结构,制造出足够强度的合成材料,就有望在无毒无害、生物性稳定的场景下代替金属,这在生物医学中有广阔前景。
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此外,科学家们还发现,黑素体也会让毛发更强韧,因此深色头发(如黑发)比浅色头发(如白发)强度更大。这也是高强度合成材料的一个研究方向。
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, J: z+ b7 ~+ U% E$ v- d所以,你知道了吧?乌黑的秀发有多重要2 F, H# O$ `6 @
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