как человек паук цепляется к стене
Человек-паук: Залезть на стенку
Ящерки-гекконы могут ползать по вертикальным стенам и даже потолкам благодаря миллионам крошечных волосков, расположенных на подошвах лапок. На конце каждого волоска имеется тысячи миниатюрных подушечек. Эти подушечки прочно прилипают к любой поверхности, вступая с ней во взаимодействие на уровне молекул и атомов, за счет имеющих электромагнитную природу сил Ван-дер-Ваальса. Подобный механизм позволяет гекконам удерживать на себе вес, в несколько сот раз превосходящий собственную массу, прилипнув лапами к потолку или стене.
Этот же принцип может быть с успехом использован и для создания специально костюма, с помощью которого человек сможет карабкаться по отвесным стенам. С соответствующим заявлением выступила группа итальянских специалистов под руководством Никола Пуно (Nicola Pugno). Идея заключается в том, чтобы покрыть перчатки и ботинки крошеными синтетическими щетинками, обеспечивающими достаточную степень прилипания к поверхности. Подобные материалы уже существуют — напомним, что ранее была продемонстрирована способность робота Stickybot передвигаться по вертикальным поверхностям за счет множества волосков из эластомера, покрывающих его щупальца (мы писали о нем в заметке «Технологии года»). Однако не все так просто, как может показаться на первый взгляд.
Сила, с которой «липучка» держится за стену, находится в прямой зависимости от площади. При увеличении размеров тела геккона площадь поверхности подошв будет расти пропорционально квадрату его длины, а вес — пропорционально кубу. Выходит, если геккона увеличить до размеров человека, ни по каким вертикальным стенам он лазать не сможет. Следовательно, перчатки человека-паука должны обладать гораздо большей адгезией, чем лапки геккона.
К счастью, знаменитые рептилии гекконы используют возможности сил Ван-дер-Ваалься отнюдь не на все сто процентов. «Согласно некоторым расчетам, силу прилипания можно увеличить аж в 200 раз относительно того уровня, который демонстрируют ящерицы. Правда, пока это только теория», — поясняет итальянский ученый. Он рассчитывает достичь приемлемых показателей за счет использования углеродных нанотрубок.
Однако обеспечить должную адгезию — лишь полдела. Необходимо также продумать механизм, который позволил бы носителю костюма отрывать липучки от стены (нужно же как-то переставлять руки и ноги!). И наконец, липучки должны обладать способностью к самоочищению, иначе частички грязи очень скоро выведут их из строя. Этого можно достичь за счет придания прилипающей поверхности очень сильных водоотталкивающих свойств: миниатюрные капельки воды, стекающие с нанотрубок, будут смывать с них инородные вкрапления. Для этого достаточно слегка изменить топологию рабочей поверхности, хотя при ухудшатся ее «прилипчивость». «Заставить все эти элементы работать одновременно очень непросто, поскольку они находятся в известном противоречии. Однако гекконы являются живым доказательством того, что в принципе это вполне достижимо», — подытоживает Никола Пуно.
Человек-Паук с научной точки зрения
В начале июля на большие экраны вышла очередная часть паззла киновселенной Marvel – «Человек-Паук: Возвращение домой». Фильм Джона Уоттса – это «перезагрузка» истории о Питере Паркере. Впервые в истории экранизации комикса Спайдермен – подросток, который борется не только со злодеями, но и с юношеской неуверенностью. Все остальное осталось прежним: лазанье по стенам, паутина из рук, сверхсила и сверхслух, а также бесконечные споры фанатов о том, может ли существовать Человек-Паук в реальности. Давайте посмотрим на этот вопрос с точки зрения науки.
Мутация
В вымышленном мире: Питера укусил паук. Спустя короткое время парень открыл в себе сверхспособности. Потому что паук был радиоактивным и в его яде содержались мутагенные вещества.
С точки зрения науки: радиация, конечно, может изменить ДНК, но, во-первых, не обязательно распространится на все клетки, во-вторых, невозможно предсказать, на какой из 20 тысяч генов она подействует. Мутация – многоступенчатый процесс, оттого и медленный. Потому вместо суперсилы Паркер с большей вероятностью заполучил бы раковую опухоль. Если же, допустим, радиация повлияла на «нужные» для Спайдермена гены, то для должного эффекта пауки должны были бы искусать Питера с ног до головы.
Хождение по отвесным стенам
В вымышленном мире: Спайдермен легко передвигается по вертикальным стенам. В этом ему помогают липкие конечности.
С точки зрения науки: чтобы быстро перемещаться по отвесным стенам, тело Человека-Паука на 40% должно быть липким. Ученые, изучив гекконов и клещей, которые умеют цепляться за поверхности, пришли к выводу, что в реальной жизни Спайдермен смог бы передвигаться по стенам, только имея огромные ступни и руки. Например, супергерою пришлось бы носить обувь 145 размера,– как высчитали британские и американские ученые. Непропорционально огромные конечности делали бы Спайдермена неуклюжим. О фирменных «примочках» а-ля акробат и речи бы не было.
Паутина
В вымышленном мире: Спайдермен выстреливает паутиной далеко вперед, останавливает с ее помощью поезда и летает на ней над городом.
4. «Паучье чутье»
В фильме: Человек-Паук обладает феноменально острым слухом. А еще он заблаговременно чувствует опасность – задолго до того, как она становится осязаемой.
С точки зрения науки: до недавних пор «паучье чутье» считалось выдумкой – такой себе миф, придуманный специально под Спайдермена. Однако пару лет назад американские ученые выяснили, что пауки-скакуны обладают уникальной способностью слышать низкочастотные звуки в радиусе пяти метров. Такому умению членистоногие обязаны чувствительности волосков, расположенных на лапах. Эта «суперспособность» позволяет скакунам предугадывать опасность – приближение ос-наездниц, которые откладывают в пауках яйца. Слух скакунов «настроен» на частоте вибрации крыльев ос. Возможно, именно такой паук укусил молодого Паркера? Хотя если феноменальный слух требует специальных объяснений, то «чутье» опасности можно списать на хорошо развитую интуицию.
Для тех, кто хочет знать больше
Подписывайтесь на наш нескучный канал в Telegram, чтобы ничего не пропустить.
Чудо или законы физики? Как Человек-паук летает по Манхэттену
В игре Человек-паук летает по городу, цепляясь паутиной за здания. Однако возможно ли это на самом деле? И как фильмы и игры решают эту проблему?
Человеку-пауку, должно быть, невыносимо трудно по воздуху передвигаться по Манхэттену, ведь сила притяжения должна была бы притягивать его к небоскребам каждый раз, когда он выпускал паутину, не позволяя двигаться вперед.
Вот что на самом деле произойдет с Человеком-пауком, если он попытается зацепиться одной паутиной за здание и раскачаться:
Можно предположить, что создатели Человека-паука Стэн Ли и Стив Дитко не задумывались об этом нюансе, потому что для комикса такой проблемы не существует. Однако для кино и в особенности для видеоигр это важно, и создатели произведений как только не пытались объяснить, почему у Питера Паркера получается побеждать физику.
Вариант №1 (и самый реалистичный)
Человек-паук цепляется обеими руками за оба небоскреба
Статья по теме
Только при таком способе передвижения Человеку-пауку можно передвигаться по городу, не ударяясь о стены каждые пять секунд. Но в кинофильмах и видеоиграх редко появляются такие сцены – не слишком эстетично. Один из примеров – фильм «Человек-паук» 2002 года, где Питер погнался за преступником, убившим дядю Бена, и должен был совершить свой первый полет. Он выпустил сначала одну паутину, но когда понял, что сейчас ударится о здание, выпустил еще одну.
В самом конце фильма Человек-паук также один раз выстрелил двумя паутинами, чтобы сохранить равновесие. В третьем «Человеке-пауке» черный паук один раз выстрелил двумя руками, чтобы подтянуться к зданиям. В общем-то, список весьма ограниченный, его можно дополнить всего парой-тройкой примеров. В видеоиграх же такой способ отсутствует начисто.
Вариант №2. Версия «А»
Человек-паук цепляется за воздух
В финальной сцене первого фильма про Человека-паука главный герой пролетает мимо машин на паутине, которая абсолютно перпендикулярна земле – супергерой что, зацепился за небеса? Другой подобной механикой снабжена игра The Amazing Spider-Man 2012 года. В ней Человек-паук не цепляется за небоскребы, а выпускает одну длинную паутину вверх и сильно раскачивается на ней, что позволяет совершать головокружительные прыжки. Это можно сделать только на уровне небоскреба, что дает хоть какую-то каплю реалистичности.
Вариант №2. Версия «Б»
Человек-паук цепляется за воздух и передвигается короткими рывками
Вариация первого варианта стоит в стороне, потому что есть целых две видеоигры, в которых реализован этот принцип. В игре Spider-man The Movie 2002 года герой передвигался по городу на паутине очень короткими рывками, что усиливало ощущение нереалистичности. Такой же принцип реализован в игре Lego Marvel Super Heroes, где Человек-паук представлен в виде фигурки Lego. Более того, главный герой может зацепиться паутиной за воздух и висеть в таком положении.
Вариант №3
Человек-паук пытается цепляться за здания
В фильмах и играх этот способ встречается чаще всего. Но если в кино угол поворота камеры и общее впечатление не дают воспринимать передвижение Человека-паука по городу на паутине как нечто неестественное, то в играх с видом от третьего лица эта фантастичность становится очевидной. То есть мы как будто уславливаемся, что сила притяжения в отношении Человека-паука не работает. Или работает, но с оговорками. Это было заметно в игре The Amazing Spider-man 2, а также в появившемся на Е3 ролике о готовящейся к выходу игре Spider-man для PS4.
Про человека-паука
Кто-нибудь в курсе, как Человек-паук ползал по стенам, если у него на руках перчатки и ноги обуты? Если у него какие-то шипы были встроены, то по идее элементы костюма он должен менять только так. А если тело клей выделяло, то как он проходил сквозь одежду?
Дубликаты не найдены
Так то в фильмах у него типа шипики на пальцах, а костюм им не мешает. Т.е. он протыкает ими костюм(потому он такой обтягивающий), а потом как обычно цепляется, просто складываются они не до конца 🙂
В комиксах же это «сюп способность», как полёт у супермена.
Звучит как сложный способ сказать «это магия»
А за потолок он тоже силой трения цеплялся?
Но ведь между поверхностью и им самим его костюм
А Карлсон как летал? Его тушку должно было в обратную сторону крутить!
— Я понял, как ты компенсируешь это вращение! — крикнул Малыш. — Ты в полете все время махаешь рукой. На эту выставленную в сторону руку давит поток воздуха и борется с вращением. Чтобы лететь, ты должен все время махать рукой.
(с) «Последний полет Карлсона».
Вот что праздники с людьми делают
Т.е. в реальности человек-паук должен ползать по стенам голым?
и выделять паутину из жопы.
А меня больше волнует вопрос: если супер-герои в американских мультах и фильмах сносят в каждом бою целые районы, то почему в Китае не кончились люди.
Вот тебе это зачем? Допустим, мы сейчас придём к выводу, что Человек-паук не мог ползать по стенам, так, как это показано в фильме. И что ты будешь с этим выводом делать?
Spider-man
Доктор Стрейндж: все могло быть куда интереснее
Как Человек-паук лазит по стенам?
user93
Как работает «липкая» сила Человека-паука? Если его способность лазить по стенам работает так же, как у пауков и большинства других насекомых (например, из-за силы притяжения Ван-дер-Ваала ), то в его руке должны быть микроволосы или структуры, похожие на шипы, как показано в фильме « Человек-паук» 2002 года, что означает он не должен быть в состоянии взбираться на стены, надевая перчатки, поскольку эти структуры не могут пробить перчатки.
Если острые структуры достаточно острые, чтобы пробить его одежду, то как он может использовать свои руки (например, рукопожатие другим людям), не причиняя им вреда?
Xantec
Валорум
Основные накопления
Морган
Izkata
user25911
Единственное возможное объяснение состоит в том, что у человека-паука есть какие-то микро-структуры, которые можно убирать, что позволяет ему взбираться на стену и достаточно острый, чтобы пробить его одежду. Это дает ему контроль при лазании по стене, и он может втягивать эти структуры в свою кожу, чтобы он не причинял им вреда другим (при рукопожатии). Более того, существует вероятность того, что его кожа может выделять какую-то жидкость для увеличения этой липкости (чья секреция может контролироваться им).
Группа биологов и физиков из «Человека-паука» канала «История» предположила, что колючие волосы на кончиках его пальцев (из фильма) могут иметь тот же эффект, что и миниатюрные волоски на концах ног паука. Пауки могут взбираться на кажущиеся невозможными поверхности, такие как стекло, потому что скопления взаимодействуют с атомами стекла, вызывая статическую цепочку атомов через силу Ван-дер-Ваальса.
есть вероятность, что сила Ван-дер-Ваальса может пройти через его одежду, таким образом, не требуя, чтобы микроструктурные структуры проходили через перчатки.
что указывает на присутствие диполя. Итак, что по существу делает электро, это меняет заряд (он по существу нейтрализует диполь, вызванный пальцами человека-паука), используя свои силы.
user93
lunchmeat317
Валорум
В фильме « Человек-паук» 2002 года мы узнаем, что у него есть выдвигающиеся структуры, похожие на шипы, которые, кажется, появляются из его кончиков пальцев. Они расширяются, когда Питер пытается ухватиться за что-то вроде стены и убираться, когда они не используются.
Как видно из изображений ниже, они достаточно длинные, чтобы проникать в перчатки из лайкры толщиной менее 0,5 мм.
В более широкой вселенной Marvel способность Человека-паука цепляться не за счет микроволн, а за счет некоторого беспорядка об электростатических силах, что широко обсуждается в Movies: SE
Гринстоун Уолкер
Валорум
Monty129
RDFozz
Валорум
rr_cola
Идея о том, что Питер Паркер обладает микроволосами на руке, довольно хороша, но канонична только для кинематографической вселенной Сэма Райми. В комиксах нет реального содержания. Существует также «официальное» объяснение из справочника, и оно заключается в том, что Человек-паук может каким-то образом увеличить поток или межатомные силы между атомами, чтобы связать себя с любой поверхностью. Справочники не совсем закон, но, вероятно, ближе всего вы найдете «каноническое» объяснение.
Недавно я фактически разработал собственную теорию, объясняющую способность Человека-паука прилипать к поверхностям, и я считаю, что она намного больше соответствует показам комиксов и способностям других персонажей.
И да, это смешно и вовсе не научно, но вы можете быть удивлены тем, сколько людей-пауков на Земле-616 обладают странными биоэлектрическими способностями. Джессика Дрю, первая Женщина-Паук, способна генерировать биоэлектрические всплески энергии, называемые «Взрывы Яда», используемые для сотрясения или подавления своих врагов. Майлз Моралес, Человек-паук из альтернативной реальности, обладает этой же способностью. Генерация электричества, очевидно, совсем не похожа на пауков, но эти два персонажа обладают той же самой способностью. Интересно, что силовая установка Джессики Дрю в целом происходила из источника, очень похожего на Питера Паркера, так как она была засыпана радиацией и пронизана генетикой пауков.
Хотя в официальном справочнике MARVEL 1992 года подробно говорится о том, что способность Джессики Дрю прилипать к стенам обусловлена не каким-то странным электромагнитным эффектом, а выделением липкой жидкости из ее пор, я думаю, можно утверждать, что электромагнитные силы могут все еще играют роль. Электромагниты используют что-то для пропускания тока, поэтому, возможно, эта жидкость не обязательно липкая, а ферромагнитное вещество, которым она может манипулировать по своей прихоти? Предполагая это, мы могли бы также начать консолидировать все различные вариации мужчин-пауков / женщин по способностям ползания по стенам как лишь частичные объяснения и умеренные вариации одного и того же явления.
Другой персонаж, Мэйдей Паркер, дочь Человека-паука с Земли-982, предоставляет еще более убедительные доказательства того, что Питер Паркер способен генерировать электромагнитное притяжение. Она сама взбирается на поверхности со способностью, названной «Био-магнетизм», странная сила, которая не только позволяет ей генерировать биоэлектрическое поле, которым можно манипулировать, чтобы намагничивать себя на любой поверхности, но и отталкивать себя от них. Интересная особенность этой силы в том, что она может намагничивать людей и предметы вокруг нее, просто касаясь поверхности, с которой они контактируют.
Я думаю, что Био-Электромагнитное притяжение могло бы также объяснить даже «Метку Кейна», способность Алого Паука (II). Он использует свою способность ползать по стене, чтобы жестоко изуродовать лица других, разрывая их кожу и оставляя необычные шрамы. В этой конкретной сцене дым от дыма поднимается из кончиков пальцев, когда он выполняет это действие. Если он действительно более агрессивный, но генетически идентичный экземпляр Питера Паркера, то теоретически Питер должен быть в состоянии сделать это тоже. Но зачем курить? Что ж, возможно, Кейн просто «усиливает» биоэлектрический ток, протекающий через него, чтобы казнить на электрическом стуле и осушать плоть своих врагов.
Идея Человека-паука, использующего какое-то электрическое явление, чтобы цепляться за поверхности, даже не новая идея. Сам Стэн Ли писал, что Человек-паук использовал статическое прилипание для достижения иллюзии адгезии паука, и именно так Electro удалось свести на нет сцепление с ползущим человеком по стене. Если бы он использовал эту «биомагнитную» силу, как и его дочь, то этот тупой кусочек научной фантастики Серебряного века все еще мог бы иметь отношение к науке, стоящей за способностями прикрепления человека-паука к стене.
tl; dr: Хотя в официальных справочниках MARVEL говорится, что способность Человека-паука ползать по стенке происходит от некоторого телекинетического изменения межмолекулярных связей, я считаю, что это гораздо больше согласуется с исходным материалом, что его необычная «липкость» происходит из поколения биоэлектрическая аура и манипулирование ею с целью электромагнитного притяжения себя к поверхностям.