Зубы морского блюдечка — самый прочный материал в природе

Секрет паутинных желёз паукообразных больше не считается самым прочным природным материалом, хотя предел прочности паутины 1,3 гигапаскаля очень впечатляет (для сравнения, у стали предел прочности составляет от 0,5 до 3 ГПа).

Но в природе найден материал ещё прочнее, чем паутина, сталь или кристаллический графит. В журнале Journal of the Royal Society Interface опубликована статья “Extreme strength observed in limpet teeth” ^[1], которая требует обновления книги рекордов.

Исследователи замерили предел прочности у материала, из которого состоят зубы морского блюдечка ^[2] — водных брюхоногих моллюсков типа Patella vulgata. Оказалось, что в зависимости от участка зуба, предел прочности колеблется от 3 до 6,5 ГПа.

На фотографии со сканирующего электронного микроскопа показана структура зубов морского блюдечка. Длина каждого зуба — около 100 микрометров.

На более крупных снимках видно, что зубы состоят из протеиновой матрицы с вкраплением отдельных волокон длиной примерно 3 микрометра и толщиной около 20 нанометров. Такую структуру можно назвать армированным композитным материалом.

Сами волокна состоят из гётита ^[3], железосодержащего минерала с формулой FeO(OH).

Хотя этот материал уступает по прочности некоторым искусственным материалам, как графен, но он оставляет далеко позади сталь и кевлар, не говоря уже обо всех материалах, которые встречаются в природе. По прочности он примерно соответствует самому высококачественному углеволокну.

Учёные предполагают, что прочность материала может найти применение, например, в стоматологии.

Автор: alizar

Источник ^[4]