Направи Синя Планета
началната си страница



  Клетъчно самоубийство - имунна защита при растенията


Невооткрит
саламандър

Главоноги произвеждат биологична светлина заради инфекция

Бяла акула оживява 6 месеца в аквариум

Морски охлюв учи невролози на тайните на мозъка

10 Октомври 2005

Но строежът на перленият материял никак не е прост. Когато природата създава вещество с цел устойчивост, сложността на това вещество е невероятна дори и за най-мощните микроскопи.

Кристин Ортиц и колегите и от Massachusetts Institute of Technology в Cambridge, Massachusetts, са проучили веществото и са описали всичко в статия, за която казват, че ще излезе в следващото издание на Journal of Materials Research.

“Майката на перлите”, или така нареченият седеф, изгражда вътрешния слой на черупките на мекотели, морски безгръбначни като охлюви и миди.

Ортиц и колегите и са изучили седефа по наноскалата, в която дължините се измерват в нанометри или милионни от милиметъра. Един нанометър е ширината на няколко атома със средни размери. Материалът и преди е бил обект на изследване, но мерните единици са били 1000 пъти по-големи, казва Ортиц.

Седефът е съставен от две сравнително слаби вещества: 95% калциев карбонат, крехък керамик, и 5% от едно по-гъвкаво бещество, съставено от молекулни вериги, наречено биополимер.

Здравината на седефа се дължи на това как материалите са комбинирани в различни размерни скали, казва Ортиц. “Дори и калциевият карбонат да е слаб и крехък сам по себе си, той отбелязва огромно повишение в здравината си по този начин” казва Ортиц.

Заместването на слабите седефени строителни блокове с по-здрави материали има потенциал да създава много по-яки смеси, които се използват при изработката на въоръжение или структурни приложения като автомобилни панели или самолетни крила, добавя тя. Екипът наблюдава малките пластинки, взети от седефа на Trochus niloticus, морски охлюв, използвайки мощен инструмент, наречен атомен микроскоп. Те открили, че всяка пластинка, подобно на пай, е разделена на отделни сектори, с цилиндрични образувания, преминаващи през дебелината на пластинките и фина повърхност от грапавини, наречени нанонеравности, които са поделени на групи. Най-отгоре има биополимерни молекули, които се свързват с грапавините.

Изследователите използват диамантена сонда, с големина няколко стотици нанометъра, за да упражняват натиск над пластинките, измервайки съпротивлението, което те могат да приложат. “Бях изненадан, когато разбрах колко твърди, и едновременно с това силни, се оказаха иначе толкова малките пластинки”, казва аспирантът Бенджамин Брует, член на екипа на Ортиц.

Екипът сега проучва силите, които свързват пластинките с биополимерите, а също така изследват основно и самите биополимерни молекули, казват те. Ортиц прави подобни експерименти с други природни материали като кости и хрущяли.

“Природата произвежда на принципа на наноскалата материали с изключителни механични качества”, казва Ортиц. “В много аспекти инженерите не са постигнали това все още. Но въпреки това с усъвършенстването на нанотехнологията, производството на изкуствен седеф – и други видове високо-технологични въоръжения – се превръща в една все по-постижима цел.”