Csigák fogai: A Föld legkeményebb természetes anyaga
A legkeményebb természetes anyag felfedezése
A kutatók felfedezték, hogy a tengeri csigák, más néven tengeri fülkagylók fogai a Föld legkeményebb természetes anyagai. Ez a felfedezés úttörő jelentőségű, mivel bizonyos szempontokból felülmúlja a korábban ismert természetes anyagok, például a pókfonál és még a gyémánt szilárdságát is.
Hogyan használják a csigák a fogaikat
A tengeri fülkagylók a táplálkozás során a fogaikkal vájják ki a sziklákat. Fogaik egy radula nevű, fogazott nyelven helyezkednek el. A radula rendkívül erős és tartós, lehetővé téve a tengeri fülkagylók számára, hogy könnyedén megőrlődjék a sziklákat.
A csigák fogainak összetétele
A tudósok megállapították, hogy a csigák fogai goethit nan szálakból állnak, amelyek egy fehérje mátrixba vannak beágyazva. A goethit egy vasat tartalmazó kristály, míg a fehérje mátrix további szilárdságot és rugalmasságot biztosít a fogaknak.
Szilárdsági összehasonlítások
Teszt során megállapították, hogy a tengeri fülkagylók fogai körülbelül ötször erősebbek, mint a pókfonál nagy része. Erősebbek, mint a kevlár, és összehasonlíthatók a legjobb minőségű szén szálakkal. Valójában ebből az anyagból készült spagetti egyetlen szála körülbelül 3300 egyfontos zsák cukrot is elbírna.
Lehetséges alkalmazások
A csigák fogainak szilárdságának felfedezése új lehetőségeket nyitott meg a műszaki alkalmazások előtt. A mérnökök most a csigákat vizsgálják, mint lehetséges természeti tanácsadókat erős és tartós anyagok, szerkezetek és akár gépek fejlesztéséhez.
Egyéb erős természetes anyagok
Bár a csigák fogai a mai napig felfedezett legerősebb természetes anyagok, vannak más ritka természetes anyagok, amelyek több feszültséget is kibírnak, mint a gyémánt. Ezek a következők:
- Wurtzit bórnirtrid: Egy gyémántszerű szerkezetű anyag, de bórt és nitrogént tartalmaz.
- Lonsdaleit: A szén hatszögletű formája, amely akkor keletkezik, amikor grafittartalmú meteoritok ütköznek a Földdel.
Szakítószilárdság és keménység
Fontos megkülönböztetni a szakítószilárdságot és a keménységet, amikor az anyagok szilárdságáról beszélünk. A szakítószilárdság arra utal, hogy egy tárgy mennyire ellenáll a széthúzásnak, míg a keménység a karcolásnak vagy vágásnak való ellenállását jelenti. A csigák fogainak kivételes szakítószilárdsága van, de nem olyan kemények, mint a gyémánt.
Következtetés
A csigák fogainak szilárdságának felfedezése a természet hihetetlen sokféleségének és ellenálló képességének bizonyítéka. Ezek a parányi lények egy figyelemre méltó alkalmazkodást alakítottak ki, amely arra inspirálta a mérnököket, hogy új lehetőségeket tárjanak fel erős és tartós anyagok kifejlesztésére.
