Виявлені причини міцного прикріплення мідій Автор: Andriy · Опубліковано: 10.03.2010 11:16 · Розділ: Наука

Якщо ви хоч раз гуляли по морському березі, намагаючись відірвати мідії від каменів, на яких вони перебували, ви знаєте, наскільки чіпким може бути хват цих молюсків - хоча мідію можна відтягнути, однак відчепити її від каменю повністю практично неможливо. Нещодавно німецькі вчені з інституту колоїдних розчинів і поверхонь імені Макса Планка з'ясували, як ці дуже смачні молюски змогли досягти таких висот у біомеханіці. Зроблене відкриття, можливо, знайде своє місце і серед людських технологій.

Навіть такі примітивні створіння, як двостулкові молюски, можуть багато чому нас навчити. Фото взято з сайту popmech.ru
Навіть такі примітивні створіння, як двостулкові молюски, можуть багато чому нас навчити. Фото взято з сайту popmech.ru
Так виглядає оболонка молюска, якщо розглядати її під електронним мікроскопом. Фото взято з сайту popmech.ru
Так виглядає оболонка молюска, якщо розглядати її під електронним мікроскопом. Фото взято з сайту popmech.ru

Двостулкові молюски прикріплюються до каменів за допомогою волокнистого відростка під назвою біссус. Окремі його нитки - міцні, але гнучкі, завдяки чому вони здатні протистояти енергії хвиль. Створюються ці волокна молюсками за допомогою процесу, дуже схожого на лиття під тиском. Оскільки тіло молюсків постійно пошкоджується сміттям, що приносяться з водою, воно покрито зовнішньою захисною оболонкою. Ця оболонка була описана як «біополімер», вона володіє міцністю епоксидної смоли, але при цьому може розтягуватися на 100%, не розриваючись. Коли оболонку біссуса розглянули під електронним мікроскопом, з'ясувалося, що при великому збільшенні вона виглядає вузлуватою. Справа в тому, що вона містить безліч зернистих включень розміром менше мікрона, розподілених в товщі речовини. Вважається, що коли оболонка розтягується, в ній з'являються крихітні (також менше мікрона) розриви, що перешкоджають виникненню більш серйозних ушкоджень.

Було встановлено, що в тканині оболонки висока концентрація іонів заліза і модифікованої амінокислоти, яку часто називають допа або діоксіфенілаланін, яка відома своєю здатністю зв'язуватися з залізом, створюючи метал-протеїнові комплекси, які відрізняються не тільки високою міцністю, але і здатністю збиратися назад після того, як вони були зруйновані. Вчені виявили, що в оболонці біссуса навколо зернистих включень концентрація комплексів допа-залізо вища, ніж в речовині між включеннями. Це означає, що дані включення грають роль жорсткої структури, в той час як простір між гранулами виконує «жертовну» функцію, дозволяючи зв'язкам рватися перш ніж пошкодження стануть незворотними.

«Природа розробила елегантне рішення проблеми, над якою досі б'ються інженери: як поєднувати стійкість до стирання з пружністю в одному і тому ж матеріалі, - говорить Пітер Фрацль, керівник кафедри біоматеріалів в інституті імені Макса Планка. - Імовірно, така ж стратегія може бути використана при розробці полімерів і композитних матеріалів».

Джерело popmech.ru


Інші новини розділу

  • Вчені навчилися передбачати рівень інтелекту людини

    Вчені навчилися передбачати рівень інтелекту людини · Jane Holiday · 04.07.2017 11:31

    Люди водночас люблять та ненавидять те, як швидко змінюється та упорядковується цей світ. Ця напруга відчувалася завжди, і нерідко ставала предметом для роздумів. Але тепер, коли вчені можуть створювати карти людського мозку, передбачувати інтелектуальні здібності не складає жодних труднощів.


  • Поради для швидкого написання «диплому»

    Поради для швидкого написання «диплому» · Anastasia · 07.12.2016 18:07

    На сьогоднішній день існує безліч лайфхаків, які допомагають швидко написати наукові роботи. В залежності від зайнятості та розумових здібностей студента написання робіт може забирати певну кількість часу. Перш за все, варто оцінити свої можливості і поставити певну ціль.


  • Вчені назвали найбільший вулкан у світі

    Вчені назвали найбільший вулкан у світі · Марина Левицкая · 25.12.2015 11:08

    Вулкани в усі часи приваблювали людей своєю могутністю та красою. Виверження вулкану – це неймовірне та незабутнє явище.


  • Чи може закінчитись пам'ять?

    Чи може закінчитись пам'ять? · Марина Левицкая · 02.12.2015 11:57

    Важко переоцінити роль пам'яті в житті людини. Вона допомагає засвоювати нові знання про навколишній світ і самого себе. Завдяки пам'яті людина набуває нові вміння та навички, тому це справжній подарунок долі. В повсякденному житті пам'ять допомагає правильно організувати свій час чи знайти потрібну річ.


  • Бездумне освоєння Арктики може розбудити смертельний вірус

    Бездумне освоєння Арктики може розбудити смертельний вірус · Марина Левицкая · 09.11.2015 11:08

    Науковці із Росії та Франції заявили про те, що вони виявили в сибірській вічній мерзлоті страшний гігантський вірус. Дослідники припускають, що йому близько 30 тисяч років. Він має назву Mollivirussibericum, що з латинської перекладається, як м'який сибірський вірус. Вчені вважають, що такі віруси дуже небезпечні для людини. Вони здатні виживати в будь-яких умовах на протязі досить довгого часу. Люди бездумно освоюють Арктику і тому ризикують розбудити це страшний вірус.