2010年12月23日
在动荡的环境中生存,海胆吃过石头,用牙齿开拓角落的带刺的动物躲避捕食者和保护自己免受岩石海岸上的海浪和潮汐池。
钻岩行为是惊人的,科学家们同意,但真正了不起的是,尽管不断的磨和刮石头,海胆牙齿从来变钝。他们的秘密ever-sharp品质几十年来一直困惑着科学家们,但现在的一份新报告威斯康星-麦迪逊大学的科学家和他们的同事已去皮的露出牙齿的谜。
今天(2010年12月22日)写在《先进功能材料》杂志上,威斯康辛大学麦迪逊分校的物理学教授领导的研究小组蛹吉尔伯特描述使用的自锐亚博网站下载机制加州紫海胆保持锋利边缘的直升机。
新的研究蛹吉尔伯特,威斯康辛大学麦迪逊分校的物理学教授,和她的同事们揭示了海胆的牙齿总是锋利,尽管不断的磨和刮创建角落保护海洋动物的捕食者和海浪。上图:加州紫海胆见岩石潮池中隐居,他们用他们的牙齿雕刻。中产:加州紫海胆是图。底部:海胆牙齿。
吉尔伯特指出,海胆的自锐技巧是可以模仿人类制造工具,不需要磨练。
“海胆牙齿是复杂的设计。是为数不多的结构性质self-sharpen,”吉尔伯特说,解释海胆牙齿,这始终是成长,是一个生物矿物方解石晶体组成的马赛克和两种形式——盘子和纤维排列横向和超级强硬的方解石nanocement粘合在一起。晶体层之间的有机材料不一样坚固的方解石晶体。亚博网站下载
“有机层链的薄弱环节,”吉尔伯特解释道。“有内置牙齿断裂点按预定位置。这是一个概念类似于穿孔纸,材料断裂在这些预先确定的弱点。”
海胆牙齿的结晶性质,表面上看,不同于其他晶体在自然界中发现。它缺乏明显的方面熟悉晶体的特征,但在最深的水平存在明显的晶体的性质的有序排列原子构成的生物矿物镶嵌的海胆牙齿。
深入研究晶体的基本性质,形成海胆牙齿,吉尔伯特和她的同事们使用各种技术从材料科学家的工具箱。亚博网站下载这些包括显微镜方法,依靠x射线照射纳米晶体是如何安排的牙齿使海胆磨石头的能力。吉尔伯特和她的同事们使用这些技术来推断出如何组织和晶体融合成一个艰难的和持久的生物矿物。
知道的秘密ever-sharp海胆牙齿,吉尔伯特说,总有一天人类工具的实际应用。“现在我们知道它是如何工作的,知识可以用来开发方法制作工具,可以提高自己使用,”吉尔伯特。“顽童所使用的机制是关键。通过塑造对象适当和海胆雇佣了使用相同的策略,自锐边的工具,从理论上讲,被创造。”
这项新的研究支持由美国能源部和国家科学基金会。亚博老虎机网登录除了吉尔伯特,来自加利福尼亚大学的研究人员,伯克利分校;阿贡国家实验室;魏茨曼科学研究所的;亚博老虎机网登录和劳伦斯伯克利国家实验室的报告。
来源:http://www.wisc.edu/