Отстъпете, Спайдърмен: Най-силните неща в света не са вашата коприна; това е зъбите на морски охлюв.
Зъбите на обикновения вирус (Patella vulgata) са по-твърди от Кевлар и по-здрави от паяжина, коментират изследователите в броя от 18 февруари на списанието The Royal Society Interface.
„Паяковата коприна печели този конкурс от много време. Бях изненадан и развълнуван, че ламелите зъби побеждават победителя“, казва водещият автор на изследването Аса Барбър, професор по машинно инженерство в университета в Портсмут в Англия.
Лимпетите са здрави малки охлюви, които живеят навсякъде в океана, от най-дълбоките, най-мрачните каньони до най-грубия и най-труден сърф. Тяхната жилава, конусовидна обвивка предпазва здрав крак, който се вкопчва в скали с феноменален хват. Limpets обядват на водорасли, развивайки дълъг език, обсипан със стотици остри зъби, които изстъргват вечерята им от камъни и скали. [Биомимикрия: 7 готини технологии, вдъхновени от животни]
Въпреки че крайниците оставят след себе си само надраскана скала, никой никога не е тествал здравината на зъбите си, каза Барбър. „Природата винаги развива перфектната структура за конкретна механична работа, затова си помислих:„ Те трябва да бъдат наистина силни “, каза той пред WordsSideKick.com.
Оказва се, че местните лимпети на Саутхемптън растат минерализирани зъби, които са с 10 процента по-трудни от паяжината, коментира Барбър.
Барбър и неговият изследователски екип тествали микроскопични парчета от зъб на липета. Всеки извит зъб е дълъг около 1 милиметър (0,04 инча) - около дебелината на една стотинка - и учените искаха да са сигурни, че пробите им не са засегнати от кривината. Всяка проба беше около 100 пъти по-тънка от човешка коса.
Тайната на здравината на зъба се крие в размера на влакнестите структури, които образуват всеки зъб, каза Барбър. "Природата е умна, тъй като тя разбра преди милиони години, че ако отглеждате тези влакна под критичен размер, дори ако имате недостатъци в материала, това не влияе на здравината", каза Барбър.
Лимпетът използва композитни влакна, които са хиляди пъти по-тънки от изкуствените нано влакна в самолети, бронежилетки или рамки за велосипеди. Биологичните композити са смесица от минерал от железен оксид готит и хитин, който действа като естествена пластмаса, каза Барбър.
Въпреки че гетитът е твърд, той не е много труден - ще се счупи и ще се счупи, когато се удари в скала. Ето откъде идва хитинът: Еластичните и устойчиви влакна, когато се комбинират с готит, създават естествен композитен материал, който е едновременно здрав и здрав.
Зъбните влакна издържат на издърпваща сила, която е еквивалентна на кичур спагети, вдигащ 3000 торби захар, което се равнява на около 3 300 паунда (1500 килограма), каза Барбър.
Следващото предизвикателство на Барбър се крие в пресъздаването на механизмите, които тези мънички същества използват, за да направят своите трудни материали. Въпреки че паяковата коприна се оказа известна трудна за имитиране в изкуствена обстановка, Барбър каза, че може да е възможно да се отпечатват тъкани нишки на зъбите.
„Мисля, че потенциалът за отглеждане на тези кристални влакна е много по-висок [от паяковата коприна], защото става въпрос само за отглеждането им до определен размер“, каза Барбър. "Мисля, че това ще бъде много по-голяма възможност за материали, които имат висока якост."
Паяковата коприна Ultrastrong е едно от най-трудните естествени влакна, познати в природата. Леките, гъвкави влакна са пет пъти по-силни от теглото от висококачествена стомана и са изключително еластични, разширяват се, за да забият влезли насекоми и друга плячка. Най-силната коприна, откривана някога, е направена от кората на паяка на Дарвин на Мадагаскар, който върти коприна, която се съобщава, че е 10 пъти по-твърда от Кевлар, благодарение на своята еластичност или способност да се разтяга, без да се счупи.
Бележка на редактора: Тази история беше актуализирана на 18 февруари, за да коригира принадлежността на Аса Барбър.
Следвайте Беки Оскин @beckyoskin. Следвайте науката на живо @wordssidekick, Facebook и Google+. Първоначално публикуван в WordsSideKick.com.
Най-силните неща в света не са паяковата коприна; това е крайни зъби.