蜘蛛网由十分纤细的蛛丝编织而成，但在雨后，它们却能留住一串串水滴，在细丝上挂起珠链。雨后的蜘蛛网能留住多少水？雨滴遇到蛛丝般纤细的丝状物时，等待它的将是怎样的命运？在今年4月的《流体物理》期刊上，来自韩国的研究者们对这个问题给出了新的答案：在不同条件下，落在细丝上的水滴会出现三种结局。通过一系列定量实验，他们最终建立起一个物理模型，这个模型可以预测液滴与细丝将会如何相互作用。
水滴遇到细丝，它到底是去是留？为了弄清这一点，研究者们在实验室里搭建起了一套观察水滴的实验装置。这套装置包括一个可以不断生产固定直径水滴的滴管，以及一个放置滴管的调节架，它的高度可以在0.5~60厘米之间调节，通过高度调节，也就控制了水滴的下落速度。接下来，水滴会在滴管正下方遇到不同粗细的铜丝。当水滴从高处落下击中铜丝，整个过程将被高速摄影机完整地记录下来以便进行形态分析。
并且，铜丝下方的电子天平可以准确记录下水滴残存在铜丝上的重量，以提供定量的数据进行分析。
在试验了不同的水滴速度以及铜丝半径之后，研究者们发现，水滴遇到细丝的表现并非一成不变。在不同的条件下，这些水滴会出现三种不同的结局：第一种情况，铜丝会“抓住水滴”。在这种情况中，水滴会沿着铜丝向下拉伸，仿佛要挣脱铜丝的牵绊，但最终没能成功，轻微向上回弹并逐渐静止，变成悬挂在铜丝上的一滴小水珠。
第二种情况下，铜丝会“抓住又放手”。水滴冲击铜丝的瞬间，会被铜丝分成明显的两个较小的水滴。但两个水滴的上部仍被铜丝“抓住”，仿佛铜丝不愿意松手。随后，两个小水滴移动到铜丝正下方，并重新融合在一起成为一个新的水滴。最终，新水脱离铜丝滴落下来。第三种情况，铜丝“劈裂水滴”。在这种情况中，水滴直接被铜丝劈裂成两个较小且独立的水滴。
与前面的情况不同，这两个水滴不再融合，也不会被铜丝“挽留”，而是果断地“分道扬镳”，分别朝两个方向滴落。
哪些因素决定了水滴的去留呢？经过大量实验，研究者们发现对于尺寸固定的水滴来说，最终出现哪种情况，主要取决于水滴下落的速度和铜丝的粗细。
当这些水滴撞击铜丝的速度超过2米/秒时，由于速度较快，水滴接触铜丝后将被劈裂成两个独立的水滴，即上述的第三种方式；而当水滴的速度较小时，水滴或者挂在铜丝上，或者保持相对完整地滴落，即第一和第二两种方式。而究竟采用这两种方式中的哪一种，又取决于铜丝的粗细——越粗越有利于铜丝“抓住”水滴。当然，脱离细丝的水滴其实依然会在铜丝上留下一层水膜。
水分残留的多少主要取决于铜丝的粗细，而水滴下落的速度其实对此影响很小。
当然，液滴与细丝材料的“相合”程度也是重要的影响因素。通过喷涂处理，研究者们分别制备了“亲水铜丝”和“疏水铜丝”进行试验。结果发现，“亲水铜丝”与不加处理的铜丝模型表现比较相似，而“疏水铜丝”的行为变化比较明显——与水亲和力低的它们更难“抓住”水滴，而且更倾向于将水滴劈成两半。此外，他们还分析了液滴与铜丝之间的相互作用力。
认为重力和惯性力使液滴下落，而表面张力使液滴抗拒下落。因此，纤维能否抓住液滴，是重力、惯性力，以及表面张力之间的搏弈。液滴本身的性能，比如：密度、速度、粘度、尺寸，以及液滴与纤维的半径比，也都将影响液滴下落的运动模式。
从蜘蛛网上的雨水产生灵感，研究水滴落到细丝上的物理过程，这听起来是个文艺小清新的故事，不过这其实也是个严肃的工程学问题，在实际生活中也有不少应用。
例如，在智利中北部沙漠南缘有个海边小渔村，环境极度缺水但雾气很重。因此，那里的人们仿照蜘蛛网收集小水珠的方式，采用筛网状的不锈钢网布，从潮湿的雾气中收集水分。雾气中的水分在不锈钢纤维上冷凝，形成越长越大的小水珠，然后滴落并被收集使用。研究水滴与纤维状物体的相互作用，就可以帮助人们更好地从雾气中“捕获”淡水资源。当人们想要在网状结构上喷涂液体涂料时，这些研究成果也能帮得上忙。
由于在实际应用中，大多数纤维会交织在一起，呈现更为复杂的编织状或筛网状，而不仅仅是单独的一根。因此，研究人员未来还将研究当纤维复杂排列时，液滴撞击后将呈现的运动模式，以便更有针对性地指导实际应用。