Кто может сделать самый прочный материал на земле?
Ранее считалось, что самым прочным материалом на земле является шёлк пауков, однако исследователи пришли к выводу, что самая твердая материя - зубы обычного вида моллюсков (морское блюдечко).
Морские блюдца – это маленькие выносливые улитки, которые живут в океанах нашей планеты. Они обитают повсюду - от самых тёмных и глубоких ущелий до прибрежных зон. Плотная, конусообразной формы раковина надёжно защищает ножку, которой моллюски с невероятной силой цепляются за камни подводных скал. Питаются блюдца водорослями, разворачивая длинный язык, который усеян сотнями острых зубов, они соскабливают пищу с валунов и скал.
Тщательно изучив микроскопические фрагменты зубов этого моллюска, специалисты пришли к выводу, что каждый изогнутый зубик, имея длину около 1 мм, примерно в 100 раз тоньше человеческого волоса. Кроме того, оказалось, что минерализованные зубы морских блюдечек на целых 10 процентов прочнее, чем паучий шелк.
Секрет прочности зубов моллюска - в размере и составе волокнистых структур, которые образуют каждый зуб. Эти волокна в тысячи раз тоньше, чем искусственные нановолокона, которые сегодня используют при изготовлении самолетов, пуленепробиваемых жилетов и велосипедных рам. Благодаря биологическому композиту из смеси минерального оксида железа и хитина, зубные волокна моллюсков не только прочные, но и невероятно эластичные.
Во время проводимых опытов зубы – волокна моллюсков выдержали нагрузку, равную 1500 кг, которые были бы подвешены на ниточку толщиной со спагетти.
Следующая задача исследователей заключается в воспроизведение механизма, при помощи которого эти крошечные существа создают действительно уникальные материалы. Хотя, как показали опыты, искусственно имитировать шёлк паука оказалось крайне сложно, но специалисты уверены, что зубки моллюсков можно отсканировать в 3D-печати.
Ученые не сомневаются, что потенциал для выращивания кристаллических волокон моллюсков значительно выше, чем у шёлка пауков. Кроме того, учёных вдохновляет тот факт, что зубы блюдечек на целых 10% прочнее. Хотя, до недавнего момента считалось, что шёлк паука имеет самую сложную и прочную структуру волокон, известных в природе. Легкие и гибкие волокна в пять раз прочнее высококачественной стали и к тому же весьма эластичные.