蜗牛的牙齿比蜘蛛丝更强,是大自然最强的材料
这一发现合情合理:软体动物用这些牙齿在进食时挖掘岩石。玛丽斯·费森登 | 前记者 2015年2月18日 Brandon Tabiolo/Design Pics/Corbis 海洋蜗牛,通常被称为舌头蜗牛,紧紧附着在岩石上,随着波浪的撞击,它们可以以每平方英寸75磅的力量夹住岩石,利用它们的肌肉和化学分泌物。然而,即使这一壮举也不及它们在进食时用一种叫做“舌幼齿”的具牙齿舌头研磨岩石的能力更引人注目。现在,这些蜗牛借助于英国工程师的帮助,提升了它们的强者形象,他们发现这些蜗牛的牙齿是用地球上最强的自然材料制成的。蜘蛛丝通常与凯夫拉尔相提并论,以其坚韧而灵活的特性令人惊叹。但经过测试,牙齿材料的强度平均约为大多数蜘蛛丝的五倍,BBC新闻报道。这使其成为地球上最强的自然材料。实验室测试显示,它可以承受将碳转变为钻石的压力。研究的首席作者、朴茨茅斯大学的阿萨·巴伯告诉BBC,类似于一根意大利面条可以支撑约3,300个一磅的糖袋。科学杂志的戴维·舒尔茨报道:科学家发现牙齿由一种含铁结晶的去铁矿纳米纤维混合物包裹在一种蛋白质基质中。尽管它们的强度惊人,但这些牙齿仍然不及最强的人造材料如石墨烯,而这种新材料的上限使其远远领先于凯夫拉尔,并与最高品质的碳纤维相当。研究人员将其发现发布在《皇家学会接口杂志》上。如果你在寻找地球上最强的整体材料,钻石是一个好的猜测,但同样,人造纳米材料胜过它。还有两种稀有自然材料能承受比钻石更多的应力,《新科学家》报道。其一是瓦尔茨化硼氮化物,其原子级构造与钻石相似。但虽然钻石只由碳构成,瓦尔茨化硼氮化物同样含有(如其名称所示)硼和氮。另一个是隆士达尔石,完全由碳组成,但有六角结构。(钻石为立方结构。)隆士达尔石可以在含有石墨的陨石降落到地球时生成,能承受比钻石多58% 的应力。坚硬且强韧而灵活的材料对希望建造下一代材料、结构甚至机器的工程师而言具有吸引力的特性。现在,他们将转向蜗牛,作为这些项目中最新的潜在自然顾问。编辑注:2017年4月5日:正如我们的细心读者汤姆·托农指出的,这篇文章中的术语可能会让一些读者感到困惑。有许多不同的科学术语用于描述一个物体抵抗弯曲或破裂的能力,每个术语之间都有细微的区别。在本文中,我们使用“韧性”和“强度”这两个术语来指代物体的抗拉强度,即抵抗拉伸的能力。这与抗压强度不同,抗压强度描述的是物体能承受的挤压程度。有关瓦尔茨化硼氮化物的讨论并不是指抗拉强度,而是指材料的硬度,即抵抗划伤或切割的能力。
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