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Chiton牙齿可以激发下一代超强材料
来自加利福尼亚大学,尔湾分校以及日本的冈山和托霍大学的一组研究人员揭示了大自然最艰难的材料之一(Chiton的牙齿)背后的秘密。这些海洋软体动物从沿海地区的岩石中刮下藻类,长出牙齿如此坚硬和耐磨损,以至于比许多先进的人造材料都胜过。研究结果,[…] Chiton后的牙齿可能会激发下一代超紧身材料,首先出现在Knowridge Science报告中。
来源:Knowridge科学报告来自加利福尼亚大学,尔湾分校以及日本的冈山和托霍大学的一组研究人员揭示了大自然最艰难的材料之一(Chiton的牙齿)背后的秘密。
这些海洋软体动物从沿海地区的岩石中刮下藻类,长出牙齿如此坚硬和耐磨损,以至于优于许多先进的人造材料。
发表在科学上的发现可能会导致突破性的突破,从而为从牙科到制造业的行业创造更强大,更可持续的材料。
科学Chiton牙齿不仅令人印象深刻,而且是非凡的。
由有机材料和磁铁矿纳米棒组合制成,它们比人牙齿搪瓷,高碳钢,不锈钢甚至先进的陶瓷(如氧化锆和氧化氧化铝)更坚硬,更坚硬,需要极高的热量才能产生。
然而,Chiton在室温下以纳米级的精度形成牙齿,每隔几天就会产生新的牙齿。
David Kisailus是UC Irvine材料科学与工程学教授,研究的合着者解释说,这种能力使Chiton牙齿比目前用于切割工具,研磨设备,手术植入物和保护性涂料的材料更先进。
“我们可以从这些生物设计和过程中学到很多东西,”他说。
秘密在于Chiton的牙齿。研究人员发现,专门的铁结合蛋白(称为RTMP1)通过称为Microvilli的纳米镜通道运输到发育中。
室内后,这些蛋白质与甲壳质纳米纤维制成的支架结合,这是一种坚硬的天然生物聚合物。
此支架控制着磁铁矿纳米棒的排列方式。同时,释放在另一种蛋白质铁蛋白中的铁并与RTMP1结合。这种相互作用触发了纳米氧化铁晶体的精确生长,它们对齐形成成熟奇质牙齿的超毛磁铁矿结构。