Вы ожидаете, что самые тяжелые зубы в природе принадлежат акулам, крокодилам или какому -то древнему дино. Но удивительно, что заголовок идет на медленное, сбрасывающее водоросли, называемое хитоном. Это новое новое исследование, опубликованное в Наука показывает, что хитоны, Морские моллюски Вы, вероятно, никогда не слышали о зубах, которые не просто твердые, они сложнее, чем нержавеющая сталь, оксид циркония и даже эмаль человека. И вот настоящий кикер: они делают это при комнатной температуре, используя точную биологическую систему, контролируемую белком.Ученые говорят, что этот процесс может вдохновить следующее поколение суперматериалов, используемых в режущих инструментах, хирургических имплантатах, зубных протезированиях и защитных покрытиях, все с наноразмерной точностью. Давайте погрузимся в науку, стоящую за самыми тяжелыми, магнитными зубами природы. Любопытный? Давайте разберемся с тем, что обнаружило исследование и почему ученые (и инженеры) выступают.
Что такое хитоны и почему их зубы имеют значение?
Хитоны-это маленькие, древние морские моллюски, которые цепляются за камни и питаются, соскребая водоросли с поверхностей, используя ленточный язык, называемый радулой. Зубы на этой радуле постоянно изношены и в результате воплощаются, и они оказались самым сложным биологическим материалом на Землядаже сильнее эмали или кости.Ученые давно очарованы силой Хитон зубыно это новое исследование показывает, почему они настолько сильны и как их структура может повлиять на материаловедение.
Наука, стоящая за хитонами: построена, чтобы раздавить
Исследователи использовали электронную микроскопию и спектрометрию с высоким разрешением для анализа наноструктура зубов хитоновПолем То, что они нашли, было необычным:
- Зубы содержат магнетит, минерал на основе железа, расположенный в плотно упакованной наноразмерной кристаллической структуре.
- Эти кристаллы встроены в мягкую органическую матрицу, которая предлагает как жесткость, так и гибкость, редкую комбинацию в натуральных материалах.
- Эта комбинация делает зубы не только твердыми, но и невероятно износостойкими, идеально подходит для соскоба поверхностей камней без повреждений.
Почему это исследование может изменить будущие материалы
Последствия этого исследования выходят далеко за рамки морской биологии. Материалы, вдохновленные хитонными зубами, могут быть использованы для:
- Строите прочные покрытия для режущих инструментов, упражнений и другого оборудования с высоким содержанием фонариков
- Создать более длительные материалы для аэрокосмической или биомедицинской применения
- Развивать самоотдача синтетических структур, которые имитируют, как хитоны отражают зубы
Ведущий автор исследования, доктор Эрика Истерлинг, объяснил, что природа часто имеет чертежи для продвинутой инженерии: «Изучая организмы, такие как хитоны, мы можем решить решения для некоторых из наших самых сложных материальных проблем».Теперь, когда микроструктура хитонных зубов лучше понята, исследователи работают над синтетической репликацией с использованием наноматериалов. Цель состоит в том, чтобы воспроизвести эту биологическую архитектуру в лабораториях и в конечном итоге в масштабе, создавая материалы следующего поколения, которые сочетают в себе твердость, гибкость и самообновление.Самые жесткие зубы природы могут вскоре вдохновить промышленные революции, еще раз доказывая, что биология часто превосходит лабораторию в инновациях.Также читайте | Эти 15 научных фактов настолько странные, вы подумаете, что мы лжем (но нет)
Leave a Reply