Egy tapadó tengeri csiga parányi foga a természet legerősebb biológiai anyaga: az ásványok és fehérjék alkotta fogacskák a pókfonálnál is erősebbnek bizonyultak – derült ki egy nemzetközi kutatásból. A közönséges csészecsiga (Patella vulgata) parányi fogaktól hemzsegő nyelvével kaparja le táplálékát a sziklákról, és ezzel vájja ki az üreget, ahol megtapad – ismertette a BBC hírportálja az Interface című tudományos lapban megjelent tanulmányt.
Az ásványokból és fehérjékből álló anyag mintáit a kutatók laboratóriumban tesztelték. Megállapításuk szerint ez az anyag erősebb, mint a pókfonál. A titka abban rejlik, hogy az anyagban rendkívül vékony ásványi rostok tömörülnek nagyon szorosan. A tudósok szerint a felfedezés segíthet olyan, a korábbiaknál erősebb anyagok létrehozásában, melyekből repülőket, autókat, hajókat vagy akár fogtömést is lehet készíteni.
Patella vulgata (Fotó: wikipedia)
“A természet csodálatos inspirációs forrása a mérnöki munkának. Ezek a csigafogak különlegesen elrendezett parányi rostokból állnak. El kell gondolkodnunk azon, hogy e struktúra elveit követve alkossunk új anyagokat” – magyarázta Asa Barber, a Portsmouthi Egyetem munkatársa, a tanulmány vezető szerzője.
A kutatók azt találták, hogy a fogak kompozit anyagok, melyek goethit és kitin szálakból állnak. A goethit nevű vastartalmú ásványi rostok a fehérjeszövetet szövik át nagyjából úgy, ahogy a műanyag megerősítésére használ az ember szénszálakat. A goethit kemény, nem igazán szívós, sziklának csapva megreped és eltörik. Itt lép be a képbe a kitin: a nyúlós, rugalmas rostok a goethittel kombinálva természetes kompozitot hoznak létre, amely erős és szívós is. Barber és kollégái megmérték az anyag szakítószilárdságát, vagyis azt, hogy mekkora erőnek képes ellenállni, míg el nem törik. A minták középső része több mint százszor vékonyabb volt az emberi hajnál. A foganyag a tesztekben átlagosan mintegy öt gigapaszkál (GPa) erejűnek bizonyult, ami körülbelül ötször akkora, mint a legtöbb pókfonál ereje.
Elektronmikroszkópos képek a fogakról. (Forrás: University of Portsmouth)
“Ez új erőrekordot jelent, aminek nagyon örültünk, mert a pókfonál hosszú évek óta csúcstartónak számított már. Még a legritkább pókfajokat is figyelembe vettük: kutatócsoportunk olasz tagja olyan egzotikus pókot talált, amelynek fonalának erőssége elérte a 4,5 GPa-t. A csigafog viszont ennél is többet bírt, öt GPa-t” – jelentette ki Barber. Ez az erő nagyjából akkora, mint amekkora a szén gyémánttá alakulásához szükséges a földkéreg alatt. “Úgy is el lehet képzelni, mintha egyetlen spagettiszál tartana meg 3 ezer fél kilogrammos cukorcsomagot” – mutatott rá a kutatás vezetője.
MTI
