Limpet Teeth Tell of Daily Grind

Limpet Teeth Tell of Daily Grind

Elektrónový mikrosnímok prílipových zubov, najsilnejší doteraz identifikovaný biologický materiál. Obrázok s láskavým dovolením Asa Barber

Život lipňa je namáhavý. Tieto malé mäkkýše, ktoré sa svalnatou nohou držia na skalách, odolávajú nárazovým vlnám, ktoré dodávajú potravu, ktorú potrebujú na prežitie. Pomocou dlhého, jazykovitého prívesku posiateho drobnými zúbkami, lipne škrabú o povrch tvrdých skál, zhromažďujú riasy a ťahajú ich k ústam. Hovorte o každodennej práci.



Akokoľvek sú zuby maličké – každý z nich je taký dlhý, ako je hustý prameň vlasov – sú to najsilnejší biologický materiál, o ktorom vieme, že existuje, podľa nedávneho papier objavujúce sa v časopise Royal Society Rozhranie . V skutočnosti sú o 10 percent silnejšie ako pavúčí hodváb, predchádzajúci držiteľ titulu za najsilnejší prirodzene sa vyskytujúci materiál.

Mohutné zuby sú rozhodujúce pre prežitie lipňa. 'Ak sa zuby veľmi ľahko zlomia na skalnom povrchu, je to tak - prílipka sa nemôže kŕmiť a odumiera,' hovorí Asa Barber, inžinier z University of Portsmouth v Anglicku a hlavný autor článku.

Barber sa prvýkrát začal zaujímať o lipové zuby pred desiatimi rokmi, keď narazil na obrázok vnútornej architektúry zuba v učebnici štrukturálnej biológie. Všimol si, že zub sa skladá z veľmi malých vlákien v mäkšom organickom materiáli, podobne ako inžinieri vkladajú uhlíkové vlákna do plastu, aby ho spevnili.

Barber sa nakoniec rozhodol študovať zuby pre seba. Použil rastrovací elektrónový mikroskop, aby ich lokalizoval pozdĺž jazýčka prílipovej vzorky ( patella vulgata ), čím sa vytvorí verzia vyššie uvedeného obrázka v odtieňoch sivej. (Farba bola pridaná neskôr.) Potom on a jeho tím roztiahli zuby na malé vzorky a aplikovali na ne silu, kým sa nezlomili - bežná metóda, ktorá sa zvyčajne používa na testovanie pevnosti väčších materiálov. („Pokúšať sa rozbiť malú vec na kusy je vo všeobecnosti dosť ťažké,“ hovorí Barber.)

Bližšia kontrola odhalila, že (pomerne) mäkký vonkajší proteínový obal zuba je vyplnený vláknami vyrobenými z minerálu nazývaného goethit, ktorý prepožičiava dvojnásobnú pevnosť ako nepriestrelný materiál Kevlar.

„Je to ďalší pekný príklad toho, ako príroda robí veci tak dobre,“ hovorí Timothy Weihs, materiálový inžinier z Johns Hopkins University, ktorý sa na výskume nezúčastnil. 'Postupom času príroda dokázala navrhnúť niektoré celkom dobre optimalizované štruktúry.'

Tento objav by mohol pomôcť inžinierom navrhnúť lepšie zubné výplne pre prípady, keď naše vlastné zuby zlyhajú. Taktiež vrhá viac svetla na stvorenie, ktoré často zostáva nepovšimnuté. 'Ľudia akosi ignorovali [limpety],' hovorí Barber, takže je prekvapujúce nájsť 'takú jedinečnú vlastnosť z celkom svetského organizmu.'