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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。
4 U* e9 K0 V: R/ y* h. n. b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。1 b0 \- A. S& J4 e+ E

2 B2 J; O4 ]/ D' W+ M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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9 d, |+ i. K1 g, b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。
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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。! j2 _. M8 P, ^! ?; D6 h; ]

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6 E! {9 Q' D! F4 H" g- J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。
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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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4 |) @; l4 Q; o, M% W( ]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!. y0 K  D  ?$ j

- g0 O  O- J4 D! G# y' A& ^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!
" g$ C- Q' }8 M. X2 k5 e) U
3 j7 ]% H8 ?% [, S7 U5 e# }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/ u' A& u! h4 {3 g; j) E9 v

+ m# Q9 ~; s6 G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。
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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。
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: M6 x5 l# a8 e5 ~. c: B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。) h- w. U; g' W7 E5 V

: n9 P+ i1 d) C+ J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。. C" l" x4 d9 @; e: D$ ~8 ~

' O2 t* |* D0 d. \4 E3 V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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6 U/ Q1 P! v8 a1 T2 w4 k: S  F. @毛发强度啥决定?皮质层占绝对主导
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* I9 H; d% D& d# p4 g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。
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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%。# |  o+ U0 @3 ~6 p; G

$ U6 o; q" j4 A; o" f# n$ p" H- g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。
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$ y, ]7 V, |7 k# X; q& B! D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。0 u' N9 U) d9 J3 O# Z

: e- f, G! h( C) J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。
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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。. d1 m$ x5 N% i5 H. @* [

2 G5 Y) ^7 F1 c7 D8 w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。" }2 F* ]- L+ o
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2 f+ _! R8 n$ ]6 B" e- h- `天然毛发强度突出,是仿生的好材料/ ~/ K+ B1 o8 F5 l$ W" ?$ j

1 M& C* \, t+ N6 d# p: `" A科学家们为什么要折腾毛发?也是为了应用需要。, p0 ?9 K0 q# E- Z' J
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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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, z; X. ?. ?- T/ f# b; Q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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所以,你知道了吧?乌黑的秀发有多重要1 ?6 z$ ]' j3 I/ P7 C) [9 g1 Q7 Z
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