Zoubky šneků: Nejsilnější přírodní materiál na Zemi
Objev nejsilnějšího přírodního materiálu
Vědci objevili, že zuby mořských šneků, známých jako limpety, jsou nejsilnějším přírodním materiálem na Zemi. Tento objev je převratný, protože překonává pevnost dříve známých přírodních materiálů, jako je pavoučí hedvábí, a dokonce i diamant v určitých ohledech.
Jak šneci používají své zuby
Limpeti používají své zuby k vyhrabávání skal, když se krmí. Jejich zuby se nacházejí na jazyku pokrytém zuby, který se nazývá raduly. Raduly jsou neuvěřitelně silné a odolné, což umožňuje limpetům snadno rozdrtit skálu.
Složení zubů šneků
Vědci zjistili, že zuby šneků se skládají ze směsi nanovláken goethitu uzavřených v proteinové matrici. Goethit je krystal obsahující železo a proteinová matrice poskytuje zubům další pevnost a pružnost.
Srovnání pevnosti
Při testování se zjistilo, že zuby limpetů jsou asi pětkrát pevnější než většina pavoučích vláken. Jsou také pevnější než kevlar a srovnatelné s uhlíkovými vlákny nejvyšší kvality. Ve skutečnosti by jeden jediný špaget vyrobený z tohoto materiálu mohl nést asi 3 300 jednolibertních pytlů cukru.
Možné aplikace
Objev pevnosti zubů šneků otevřel nové možnosti pro inženýrské aplikace. Inženýři se nyní obracejí na šneky jako na potenciální přírodní poradce pro vývoj pevných a odolných materiálů, struktur a dokonce i strojů.
Další pevné přírodní materiály
Přestože zuby šneků jsou nejsilnějším přírodním materiálem objeveným k dnešnímu dni, existují i jiné vzácné přírodní materiály, které dokáží odolat většímu namáhání než diamant. Patří mezi ně:
- Wurtzit boronitrid: Materiál s diamantovou strukturou, který však obsahuje bor a dusík.
- Lonsdaleit: Šestihranná forma uhlíku, která vzniká, když meteoroidy obsahující grafit dopadnou na Zemi.
Tahová pevnost a tvrdost
Je důležité rozlišovat mezi tahovou pevností a tvrdostí, když diskutujeme o pevnosti materiálů. Tahová pevnost označuje schopnost objektu odolávat roztažení, zatímco tvrdost se týká jeho odolnosti proti poškrábání nebo řezání. Zuby šneků mají výjimečnou tahovou pevnost, ale nejsou tak tvrdé jako diamant.
Závěr
Objev pevnosti zubů šneků je důkazem neuvěřitelné rozmanitosti a odolnosti přírody. Tito drobní tvorové vyvinuli pozoruhodnou adaptaci, která inspirovala inženýry k prozkoumání nových možností pro vývoj pevných a odolných materiálů.