显微镜显示自然界最韧材料最新细节(微小层构成)
我要新鲜事2023-05-20 13:23:300阅
在自然界中,动物无时无刻不在制造各种“复合材料”。以人类为例,我们每天都长头发、胡子和指甲。而且大多数由动物制造的“复合材料”远没有珍珠母那么坚固。一直到用现在的仪器把这玩意放大之后才知道最深层的原因。
珍珠母产自贻贝和珍珠贝。你可以在珍珠的外壳上或在某些软体动物的壳里找到它。但直到现在,但是一直到现在还是没有研究出最佳的作用,这个物质的抵抗能力和应变能力都是很强的。放大数万倍后,图像显示出前所未有的细节。珍珠母是由无数微小的层组成的,就像一堵坚固的墙,既有独立的,也有整合的。
当施加压力时,珍珠母贝的砖状表面锁在一起,分散了应力,当表面不再受压力时,它们再次放松成单独的砖。尽管贻贝和珍珠贝类不是最聪明的生物,但它们制造的复合材料非常坚固。但科学家们认为,它可以让我们从自然界最好的材料中汲取灵感,开发出超强材料。
密歇根大学的材料科学家罗伯特·霍夫登(Robert Hovden)说,这种生物正在制造碳酸钙的单个分子,并将它们排列成与有机材料结合的纳米层,一直到形成贝壳结构,然后将珍珠母贝与其他几种材料结合起来。从微观上看,珍珠母就像人类筑起的一堵砖墙。
新的结果表明,当珍珠母贝施加极大的压力时,这些微小的层被挤压在一起,当压力释放时,它们立即返回。珍珠母贝不会失去任何阻力,它的弹性水平不会下降,即使有80%的压力,使其屈服强度。
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