По данным группы исследователей, возглавляемых профессором Эйсой Барбером из Университета Портсмута, Великобритания, зубы приставак – маленьких водных улиток – являются самым сильным биологическим материалом, все же обнаруженным.Изображение растрового электронного микроскопа зубов приставаки. Кредит изображения: Эйса Х. Барбер и др. / Университет Портсмута.
“До сих пор мы думали, что шелк паука был самым сильным биологическим материалом из-за своей суперсилы и возможного применения во всем от бронежилетов до компьютерной электроники, но теперь мы обнаружили, что зубы приставаки показывают силу, которая потенциально выше”, сказал профессор Барбер, который является первым автором статьи, сообщая о результатах в журнале Interface.Профессор Барбер и его коллеги исследовали небольшое механическое поведение зубов от приставак, использующих технику, названную атомной микроскопией силы.Они нашли, что зубы содержат твердый минерал, известный как goethite, который формируется в приставаке, когда это растет.
“Приставакам нужны зубы высокой прочности, чтобы строгать по поверхностям породы и удалить морские водоросли для кормления, когда поток находится в”, сказал профессор Барбер.“Мы обнаружили, что волокна goethite — просто правильный размер, чтобы составить эластичную сложную структуру”.Он добавил: “это открытие означает, что волокнистым структурам, найденным в зубах приставаки, можно было подражать и использовать в высокоэффективном техническом применении, таком как гоночные автомобили Формулы 1, корпуса лодок и структур самолета”.“Инженеры всегда интересуются созданием этих структур, более сильных, чтобы улучшить их работу или легче таким образом, они используют меньше материала”.
Ученые также обнаружили, что зубы приставаки — та же самая сила, неважно, что размер.“Обычно большая структура имеет много недостатков и может сломаться более легко, чем меньшая структура, которая имеет меньше недостатков и более сильна. Проблема состоит в том, что большинство структур должно быть довольно большим, таким образом, они более слабы, чем мы хотели бы”, объяснил профессор Барбер.
“Зубы приставаки нарушают это правило, поскольку их сила — то же самое, неважно, что размер”.Материал был на почти в 100 раз более тонким, чем диаметр человеческих волос, таким образом, методы, используемые, чтобы сломать такой образец, были только что развиты.Методы тестирования были важны, поскольку мы должны были сломать зуб приставаки. Целый зуб немного меньше чем один миллиметр длиной, но изогнут, таким образом, сила зависит и от формы зуба и от материала”, сказал профессор Барбер.
“Мы хотели понять прочность материала только, таким образом, мы должны были исключить меньший объем материала из кривой зубной структуры”.