Simpukka Vahvuus: Miten Simpukat Kiinni Pinnalle

{h1}

Tutkijat tutkivat, miten simpukat tarttuvat tehokkaasti pintoihin tehokkaiden liimojen ja muiden synteettisten biolääketieteellisten materiaalien kehittämiseksi.

Kun simpukat kohoavat meren pinnalta, ne tarttuvat klusterilla hienoja lankoja. Nämä filamentit saattavat näyttää hauraalta, mutta ne voivat itse asiassa kestää voimia vaikutuksia virtauksista tai kaatumisalttiista aalloista. Nyt tutkijat purkavat näiden ohuiden, särmäyssuojien salaisuuden kehittääkseen tehokkaampia liimoja ja muita synteettisiä biolääketieteellisiä materiaaleja.

Toisin kuin pihdit, jotka kiinnittyvät tiukasti kiviin tai laitureihin, simpukat käyttävät silkkimäisiä kuituja, joita kutsutaan byssus -kierteiksi, liimakkaasti kiinnittyviksi pinnalle samalla kun ne pystyvät ajautumaan ja imemään ravinteita vedessä. Joten, kuinka nämä näennäisesti herkät säikeet auttavat simpukoita pysymään?

MIT: n tutkijat löysivät laboratoriotesteistä ja tietokonemalleista, että noin 80 prosenttia byssus -kierteiden pituudesta - samoista osista langoista, jotka yhdistävät simpukan kovan pinnan toiseen päähän - koostuu jäykkä materiaali, kun taas loput 20 prosenttia, lopulta, joka on kiinnitetty sinisimpään, on pehmeä ja joustava. Näiden erilaisten materiaaliominaisuuksien yhdistelmä auttaa todennäköisesti sinisimpukoita tarttumaan pintoihin ja mahdollistaa niiden selviytymisen eri voimien vaikutuksesta. [Kuvat: 101 Animal Shots You Go Wild Over]

"Näyttää siltä, ​​että... 20 prosenttia pehmeämmästä, laajennetusta materiaalista on kriittinen simpukan adheesioon", sanoi MIT: n tutkija Zhao Qin.

Tutkijat ovat aiemmin tutkinneet byssus-ketjuja, mutta Qin ja hänen kollegansa halusivat tarkkailla, miten nämä langat ja kaikki niiden yhdistävät osat toimivat simuloiduissa aallon olosuhteissa.

"Ajattelimme, että jotain muuta on meneillään", sanoi MIT: n siviili- ja ympäristötekniikan osastopäällikkö Markus Buehler. "Liima on vahva, mutta se ei riitä."

Tutkijat asettivat vedenalaisen häkän Boston Harborissa kolme viikkoa nähdäkseen, miten simpukat kiinnittyivät lasisiin, keraamisiin, puu- ja savipintoihin. Laboratoriossa tutkijat käyttivät vetolujuuskoneen, jolla testattiin byssus-kierteiden lujuutta niiden vedon ja muodonmuutoksen varalta.

Vaikka byssus-kierteillä on sekä jäykkä että joustava ominaisuus, filamentit valmistetaan kollageeniin läheisesti liittyvästä proteiinista, tutkijat sanoivat. Tutkimuksessaan tutkijat havaitsivat, että jäykkyyden jakautuminen lankoja pitkin on kriittinen niiden tehokkuudelle.

Ymmärrys siitä, miten byssus kierteet toimivat, voisi auttaa tutkijoita suunnittelemaan synteettisiä materiaaleja, joilla on samanlaiset joustavat ominaisuudet, kuten kirurgiset ompeleet, jotka yhdistävät kudokset yhteen. Tulokset voivat myös auttaa kehittämään uusia rakennusmateriaaleja, vedenalaisissa ajoneuvoissa käytettäviä antureita ja muita laitteita, joita voitaisiin joutua äärimmäisiin olosuhteisiin, tutkijat sanoivat.

Tutkimuksen yksityiskohtaiset tulokset julkaistiin tänään (23.7.) Nature Communications -lehdessä.

Seuraa Denise Chow Twitterissä @denisechow. Seuraa WordsSideKick.com @wordssidekick, Facebook & Google+. Alkuperäinen WordsSideKick.com-artikkeli.


Video Täydentää: .




FI.WordsSideKick.com
Kaikki Oikeudet Pidätetään!
Jäljentämistä Materiaalien Sallittu Vain Prostanovkoy Aktiivinen Linkki Sivustoon FI.WordsSideKick.com

© 2005–2019 FI.WordsSideKick.com