科學家近日發現,一種貝類的牙齒是迄今為止最強的生物材料,有望用於製造車、船、飛機等所需的新材料。

BBC報導,英國樸茨茅斯大學(University of Portsmouth )發現笠貝——體積小巧、帶圓錐殼的水生貝類,生長的牙齒是最堅固的生物材料,可以用於汽車、輪船及飛機的新材料。

這種牙齒的強度為5吉帕(GPa),是一般蜘蛛絲的五倍。樸茨茅斯大學工程學院的阿薩巴伯(Asa Barber)教授將它的強度比喻為,「一根可以掛起3000袋半公斤白糖的意大利麵條。」

又據每日科學217日報導,這種牙齒比以前認為最結實的蜘蛛絲還要強,我們已經廣泛應用蜘蛛絲的結構原理,製造防彈背心、電腦電子元件等材料。

巴伯教授說:「自然真是啟發人思維的神奇源泉,形成的組織結構具有極佳的機械特性。我們周圍的任何東西比如樹、海洋生物的外殼、還有這種貝類的牙齒,能夠非常有效的產生他們自己所需的材料。」

笠貝的牙齒只有1毫米大小,而且是彎曲的形狀。但是,它需要這種強力的牙齒,在岩石表面刮取海藻食用。而其牙齒之所以堅固,是因為其中含有礦物質針鐵礦(goethite)

笠貝合成的針鐵礦纖維的尺寸大小恰到好處,形成彈性好、可回覆原形的結構。

巴伯教授說:「這個發現提示我們,仿造笠貝牙齒的纖維結構,可以製造出具有高強性能的工程材料,比如可以用於方程式賽車、船的外殼、飛機。」

據每日科學的報導,發現笠貝這種堅固牙齒結構的另一個意義是,打破以前的材料體積大就會減弱堅固度的理論。利用針鐵礦可以製作成任何大小的材料,而強度不受任何影響。

巴伯教授說:「生物是啟發人的源泉,有無數的生物結構可供研究,用於啟發設計新結構,只是需要時間去鑒別哪一種適合人類利用。」

該研究發表於英國皇家《交界》雜誌 ( Interface)

 

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