A csészecsigák foga erősebb a pókselyemnél

A puhatestűek reszelőnyelvén található fogak szakítószilárdsága minden ismert biológiai anyagénál és sok mesterséges anyagénál is magasabb.

A csészecsigák foga erősebb a pókselyemnél

A puhatestűek jelentős része a szájában található úgynevezett reszelőnyelv vagy radula apró, fogszerű képződményei segítségével aprítja fel táplálékát, vagy hántja le azt a sziklák felszínéről. A fogacskák ásványi anyagokból és fehérjékből épülnek fel, és bár a szakértők eddig is tisztában voltak azzal, hogy különösen erősek, hiszen az állatok gyakran kisebb kőzetdarabokat is bekebeleznek a segítségükkel, erejük mostanáig nem számszerűsítődött.

A Portsmouthi Egyetem szakértői azonban ténylegesen lemérték, hogy pontosan mennyire strapabíróak a puhatestűek közé tartozó közönséges csészecsiga fogai, és úgy találták, hogy ezek az eddig legerősebbnek tartott biológiai anyagnál, a pókselyemnél is erősebbek, és sok mesterséges anyagot is leköröznek.

A fogak vizsgálata alapján az anyag erejének titka a vékony, nagyon szorosan egymás mellé pakolt ásványi rostokban rejlik. A felfedezés segíthet abban, hogy az anyagkutatók a jövőben a jelenleginél erősebb anyagokat hozzanak létre számtalan területen a repülők anyagától kezdve a fogtömésekig. Ahogy a kutatás vezetője, Asa Barber megfogalmazta, az élővilág gyakran kiváló inspirációt jelent a mérnökök számára. Ezek a fogak nagyon apró rostokból állnak, amelyek nagyon jellegzetesen helyezkednek el, és ennek a szerkezetnek a lemásolása más anyagok esetében is előnyös lehet, folytatja a szakértő.

A rostok egy vastartalmú ásványból, az úgynevezett goethitbőlépülnek fel, és ennek szálai úgy hálózzák be a fehérje alapot, mint a műanyag megerősítésére szolgáló szénszálak. A fogacskák nem egészen 1 milliméter hosszúak, Barber és társai azonban aprólékos munkával hosszúkás alakra faragtak néhányat, hogy meg tudják állapítani szakítószilárdságukat. A kifaragott minták középső része mindössze az emberi haj vastagságának századrészét tette ki.

Ezeket a piciny fogmintákat aztán két végüknél fogva húzni kezdték, precízen mérve, hogy milyen nagyságú erőt bírnak ki elszakadás nélkül. A különböző csigákból beszerzett minták átlagosan 5 gigapascalt viseltek el, ami ötszöröse a legtöbb pókselyem szakítószilárdságának, és a legerősebb pókselymeknél (4,5 GPa) is jelentősen erősebb. A pókselyem pedig meglehetősen hosszú ideig uralta a legnagyobb szakítószilárdságú anyag trónját a biológiai matériák közt.

Olyan erős anyagról van szó, mintha lenne egy szál spagettink, amely képes a levegőben tartani 3 tonna cukrot, mondja Barber. Ami a mesterséges anyagokat illeti, a csiga fogainak szakítószilárdsága magasabb a kevlárénál, és majdnem eléri azt a szintet, amelyet a legjobb szénszálas anyagok képviselnek. A kivételes anyag titka abban rejlik, hogy a fehérjéket átszövő ásványrostok pontosan ideális vastagságúak, és a struktúrában egyáltalán nincsenek olyan lyukak vagy hibák, amelyek meggyengítenék azt.

A puhatestűeket tanulmányozó biológusok meglepődtek ugyan a konkrét számokon, a reszelőnyelv fogainak nagy ereje viszont nem volt új információ számukra. „A csészecsigák a tengerpart buldózerei” – mondja Steven Hawkins, a Southamptoni Egyetem kutatója. Az állatok, ahogy az alábbi képen is látszik, gyakorlatilag a sziklát legyalulva szerzik meg táplálékukat, ehhez pedig erős fogakra van szükségük.

Tesztek

{{ i }}
arrow_backward arrow_forward
{{ content.commentCount }}

{{ content.title }}

{{ content.lead }}
{{ content.rate }} %
{{ content.title }}
{{ totalTranslation }}
{{ orderNumber }}
{{ showMoreLabelTranslation }}
A komment írásához előbb jelentkezz be!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Segíts másoknak, mond el mit gondolsz a cikkről.
{{ showMoreCountLabel }}

Kapcsolódó cikkek

Magazin címlap arrow_forward