No pirmā acu uzmetiena chitons izskatās kā jebkura cita gliemene: apaļas, bashful radības, kas rāpo pāri jūras krasta klintīm. Tomēr pārlejiet vienu, un jūs pamanīsit briesmīgi asu, slīpētu zobu rindas-nekontrolējamus, daudzfunkcionālus Chompers, kurus pētnieki cenšas atkārtot nākamajam izrāvienam materiālajā zinātnē.
Jauns pētījums, kas publicēts 7. augustā Zinātne Uzrāda detalizētu izmeklēšanu par to, kas Chiton zobus padara tik spēcīgus un izturīgus. Analizējot chiton anatomiju, komanda atrada ievērojami precīzu, konsekventu dzelzi saistošu olbaltumvielu straumi, kas izraisīja zobu struktūras “labākus par materiāliem, kas izmantoti rūpnieciskos griešanas instrumentos, slīpēšanas līdzekļos, zobu implantos, ķirurģiskos implantos un aizsargājošos pārklājumos”, papīra līdzautors Deivids Kisalilus izskaidroja A Papīra līdzautors Deivids Kisaliluss A Papīra līdzautors Deivids Kisalilus, kas izskaidrots A raksts līdzautors Deivids Kisaliluss. paziņojumsApvidū Vēl iespaidīgāks ir fakts, ka atšķirībā no cilvēku ražotiem materiāliem hitoni ražo zobus istabas temperatūrā ar nanomēroga precizitāti, viņš piebilda.
Jaunajā dokumentā ir aprakstīti šī procesa pamatā esošie mehānismi, kurus pētnieki uzskata, ka varētu informēt turpmākos sasniegumus progresīvu materiālu izgatavošanā. “Mēs varam daudz iemācīties no šiem bioloģiskajiem dizainparaugiem un procesiem,” sacīja Kisaliuss, Kalifornijas universitātes materiālu zinātnieks.
Kisaliuss sadarbojās ar pētniecības partneriem Japānā, lai izpētītu lielāka veida hitonus, kas atrodami ASV ziemeļrietumos un Hokaido krastos, Japānā. Viņi identificēja olbaltumvielu RTMP1, kas ir raksturīgs tikai hitoniem un ļauj dzelzs nogulsnēšanos uz gliemju zobiem. Zinātnieki zināja, ka tas ļāva hitoniem nokasīt spītīgus aļģu bitus no klints, guess nebija zināms, kā un kad šie proteīni mijiedarbojās ar chiton zobiem.
Izmantojot gan materiālās zinātnes, gan molekulārās bioloģijas rīkus, pētnieki uzcēla olbaltumvielu maršrutu caur chiton anatomiju “no sākuma”, skaidroja Kisalilus. Vispirms RTMP1 pārvietojas pa nanoskopiskām caurulēm, kas ved no katra zoba, pēc tam saistās ar savienojumiem, kas kontrolē magnetīta arhitektūru – dzelzs oksīda veidu. Tajā pašā laikā olbaltumviela atbrīvo dzelzi, kas tiek glabāta feritīnā, vēl viens olbaltumvielas, kas atrodamas audos netālu no chitona zobiem. Tā rezultātā jaunie zobi izaug par glītām ultrahard struktūru rindām, kas arī ataug atpakaļ pēc noteikta nodiluma daudzuma.
Rezultāti parāda fantastisku iespēju cilvēkiem mācīties no dabas. Turpmāka chiton zobu izpēte varētu informēt “citu materiālu telpiski un īslaicīgi kontrolētu sintēzi plašam lietojumprogrammām, piemēram, baterijām, kurināmā elementu katalizatoriem un pusvadītājiem”, sacīja Kisailus, papildus “jaunām pieejām piedevu ražošanai – 3D drukāšanai – un sintēzes metodēm, kas ir daudz videi draudzīgākas un ilgtspējīgākas”.
Iespējams, ka tās ir lielas cerības uz radību, kas ir tikpat vizuāli nenozīmīga kā chiton. Tad atkal šie gliemji izskatās papildu metāls, kad to pārlaiž (gan burtiski, gan pārnestā nozīmē). Tātad, kurš zina? Varbūt Chiton zobārstniecības tērauds patiešām būs nākamā lielā lieta materiālu zinātnē.
