نکسترو

ایجاد ساختارهای مستحکم با الهام از دندان مورچه

ایجاد ساختارهای مستحکم با الهام از دندان مورچه

محققان دریافتند دلیل تیز بودن دندان های مورچه، توانایی این جانور در ایجاد یک لایه پوششی یکنواخت از اتم های روی (زینک) بر سطح دندان ها است. به اعتقاد محققان این ساختار بیولوژیکی می تواند الهام بخش محققان برای ایجاد ساختارهای مرکب سخت و مستحکم با استفاده از مواد نرمی مانند پلاستیک باشد


به گزارش نکسترو به نقل از ایرنا از ساینس، جنس دندان های مورچه از پروتئین ها و نوعی پلیمر پلی ساکارید معروف به کیتین است که ماده سختی به حساب می آید و در ترکیب با مواد دیگر مانند کلسیم کربنات سخت تر هم می شود. اما با عنایت به اینکه مورچه توانایی جویدن چوب و مجموعه ای از مواد دیگر را دارند، میزان سختی و تیزی دندان های مورچه طبیعی به نظر نمی رسد.
به همین علت محققان دانشگاه اورگون و لابراتوار ملی پاسیفیک نورث وست واقع در آمریکا تصمیم گرفتند ساختار دندان های مورچه را با دقت بیشتری مورد تجزیه و تحلیل قرار دهند.
در این تحقیقات با استفاده از تکنیکی معروف به توموگرافی پروب اتمی محققان توانستند ساختار دندان های مورچه را
در سطح اتمی بررسی نمایند. در این تکنیک ابتدا با استفاده از میکروسکوپ یونی از سطح موردنظر نمونه برداری شده و سپس با استفاده از لیزر یا اعمال پالس های ولتاژ بالا، اتم های نمونه از سطح آن تبخیر می شوند تا امکان تصویربرداری سه بعدی و ارزیابی ساختار شیمیایی سطح موردنظر در مقیاس حدود یک دهم نانومتر فراهم گردد.
در نتیجه این بررسی ها مشخص شد بر خلاف تصور قبلی، اتم های روی (zinc) در سطح دندان مورچه در نقاط مشخص تجمع نمی کنند، بلکه به صورت لایه ای یکنواخت از اتم های روی سطح دندان مورچه پخش می شوند. این نوع توزیع اتم ها باعث سختی و تیزی فوق العاده دندان مورچه ها می شود و در نتیجه مورچه ها و سایر جانورانی که از این ساختار بهره مند هستند، برای برش اجسام مختلف تنها به ۶۰ درصد از نیروی مورد نیاز برای برش آنها با دندان انسان نیاز دارند.
به اعتقاد محققان این ساختار بیولوژیکی می تواند الهام بخش محققان برای ایجاد ساختارهای مرکب سخت و مستحکم با استفاده از مواد نرمی مانند پلاستیک باشد.
گزارش کامل این تحقیقات در نشریه Scientific Reports انتشار یافته است.


منبع:

1400/06/21
11:15:14
5.0 / 5
55
مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)

تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
لطفا شما هم نظر دهید
= ۳ بعلاوه ۲
سایت نکسترو
nextru.ir - مالکیت معنوی سایت نكسترو متعلق به مالکین آن می باشد