ایجاد ساختارهای مستحکم با الهام از دندان مورچه

ککمیاب آنلاین: پژوهشگران دریافتند دلیل تیز بودن دندان های مورچه، توانایی این جانور در ایجاد یک لایه پوششی یکنواخت از اتم های روی (زینک) بر سطح دندان ها است. به اعتقاد پژوهشگران این ساختار بیولوژیکی می تواند الهام بخش پژوهشگران برای ایجاد ساختارهای مرکب سخت و مستحکم با بهره گیری از مواد نرمی مانند پلاستیک باشد

به گزارش کمیاب آنلاین به نقل از ایرنا از ساینس، جنس دندان های مورچه از پروتئین ها و نوعی پلیمر پلی ساکارید موسوم به کیتین است که ماده سختی شمرده می شود و در ترکیب با مواد دیگر مانند کلسیم کربنات مشکل تر هم می شود. اما باتوجه به اینکه مورچه توانایی جویدن چوب و مجموعه ای از مواد دیگر را دارند، میزان سختی و تیزی دندان های مورچه طبیعی به نظر نمی رسد.
به همین علت پژوهشگران دانشگاه اورگون و لابراتوار ملی پاسیفیک نورث وست واقع در آمریکا تصمیم گرفتند ساختار دندان های مورچه را با دقت بیشتری مورد تجزیه و تحلیل قرار دهند.
در این تحقیقات با بهره گیری از تکنیکی موسوم به توموگرافی پروب اتمی پژوهشگران توانستند ساختار دندان های مورچه را
در سطح اتمی بررسی نمایند. در این تکنیک ابتدا با بهره گیری از میکروسکوپ یونی از سطح موردنظر نمونه برداری شده و سپس با بهره گیری از لیزر یا اعمال پالس های ولتاژ بالا، اتم های نمونه از سطح آن تبخیر می شوند تا امکان تصویربرداری سه بعدی و ارزیابی ساختار شیمیایی سطح موردنظر در مقیاس حدود یک دهم نانومتر فراهم گردد.
در نتیجه این بررسی ها مشخص شد بر خلاف تصور قبلی، اتم های روی (zinc) در سطح دندان مورچه در نقاط مشخص تجمع نمی کنند، بلکه بصورت لایه ای یکنواخت از اتم های روی سطح دندان مورچه پخش می شوند. این نوع توزیع اتم ها سبب سختی و تیزی فوق العاده دندان مورچه ها می شود و در نتیجه مورچه ها و سایر جانورانی که از این ساختار بهره مند هستند، برای برش اجسام مختلف تنها به ۶۰ درصد از نیروی مورد نیاز برای برش آنها با دندان انسان نیاز دارند.
به اعتقاد پژوهشگران این ساختار بیولوژیکی می تواند الهام بخش پژوهشگران برای ایجاد ساختارهای مرکب سخت و مستحکم با بهره گیری از مواد نرمی مانند پلاستیک باشد.
گزارش کامل این تحقیقات در نشریه Scientific Reports انتشار یافته است.


منبع: kamyabonline.com

آخرین مطالب مرتبط