Василий Сергеев (vasily_sergeev) wrote,
Василий Сергеев
vasily_sergeev

Моллюск рассказал людям о нанотехнологиях

Моллюск рассказал людям о нанотехнологиях

Моллюск рассказал людям о нанотехнологиях
Некоторые живые существа умеют работать с наночастицами не хуже людей. И недавно американский биолог Дэвид Кисаилус в этом убедился — он выяснил, что моллюски из группы хитонов пользуются нанотехнологиями при создании новых зубов. И для этого им вовсе не нужны какие-то особые условия, а также много энергии. А вот мы пока так, увы, не можем.
Следует заметить, что люди, хоть и мнят себя царями природы, на самом деле скорее являются обыкновенными плагиаторами, поскольку заимствуют у природы самые разные технологии, не платя ей при этом авторские отчисления. Создаётся впечатление, что Homo sapiens вообще не может создать ничего, что нельзя бы было увидеть в окружающем его мире. По сути и колесо, и локаторы, и интернет, да и многое другое — всё это имеет свои аналоги в природе, то есть в действительности люди не изобретатели, а лишь талантливые подражатели, которые могут приспособить любое явление для своих нужд.
Впрочем, считается, что некоторые вещи человек всё же создал сам. Например, нанотехнологии (я имею в виду использование мельчайших частиц одного вещества для изменения свойств материалов). Хотя на самом деле и здесь роду людскому есть чему поучиться у матушки природы. Дело в том, что некоторые живые существа тоже умеют работать с наночастицами, причём не хуже людей. И недавно биолог Дэвид Кисаилус из Калифорнийского университета в Риверсайде (США) в этом убедился.
чёный исследовал моллюсков из группы панцирных или хитонов (Polyplacophora), которые обитают на камнях в приливной зоне морей, а также на рифах. Эти существа не обладают цельной раковиной — их спину прикрывают восемь пластин, подвижно сочленённых друг с другом. Мускулистая нога позволяет хитонам надёжно прикрепляться к поверхности — так, что даже штормовые волны не способны оторвать его от камней и унести в океан.
Большую часть жизни эти моллюски проводят следующим образом — они неторопливо ползают по камням, соскребая с них обрастания, которые поедают. Для этого они используют интересный орган, который биологи называют радулой или теркой. Радула расположена в особом кармане глотки моллюсков и представляет собой длинную ленту, покрытую правильными рядами хитиновых зубов. Этот интересный орган действует по принципу землечерпательной машины, снабжённой ковшами — первые несколько рядов размалывают верхний слой камня, чтобы следующие могли добраться до водорослей и отскрести их от породы.
Само собой, при такой работе зубы всё время стираются, однако в радулярном кармане происходит постоянное наращивание рядов. Поэтому хитон может не беспокоится о том, что останется совсем без зубов. И именно при этом, как выяснил профессор Кисаилус,
и происходит использование нанотехнологий.
Учёный исследовал строение зубов у моллюска Cryptochiton stelleri, который является обычным жителем тихоокеанского побережья США. Он выяснил, что зубы радулы этого существа имеют покрытие из магнетита (FeO·Fe2O3), который, как мы знаем, является одним из самых твёрдых биоминералов. Исследователь проследил, каким образом образуется это покрытие.
Процесс формирования нового зуба происходит в три этапа: сначала гидратированный оксид железа осаждается на волокноподобных хитиновых органических "заготовках", потом из оксида образуется магнетит, а это, в свою очередь, приводит к изменению формы зуба, и он из весьма аморфного образования становится конусом с острой верхушкой. Самым интересным является то, что при образовании магнетита хитиновая основа изменяет свои свойства — рыхлый и пористый материал, связываясь с частичками покрытия, меняет свою структуру.
Но это ещё не всё — сам магнетит в процессе затвердевания зуба тоже упорядочивается. Г-н Кисаилус выяснил, что сначала образование нового вещества происходит бессистемно, однако по мере того, как изменяется хитин, магнетит начинает накапливаться в основном только в передней части будущего зуба, то есть образует классическую режущую кромку. Это как раз и есть основной принцип нанотехнологий — по мере контакта оба вещества, воздействуя друг на друга, изменяют свою структуру и свойства.
Учёный утверждает, что моллюску не нужно много энергии для того, чтобы сделать себе новые зубы. "Невероятно, но всё это протекает при комнатной температуре и вообще не требует каких-то особых условий. Это делает такой подход привлекательным для изготовления наноматериалов с отличным соотношением "цена — качество", если мы сможем воспроизвести данную технологию" — говорит г-н Кисаилус.
По его мнению, основная привлекательность данной технологии состоит не только в том, что она чрезвычайно проста и не требует больших энергозатрат, но и потому, что в процессе создания новых зубов обеспечивается высокая точность контроля параметров конечного продукта. Так что если люди смогут воспроизвести данную технологию в лаборатории, то они смогут, используя многоразовые заготовки, на которых быстро кристаллизуются твёрдые наноматериалы, создать куда более эффективные солнечные батареи и литий-ионные аккумуляторы. А также много других интересных и полезных вещей — например, новые конструкционные материалы для авиации и автомобилей.

Утащено отсюда, спасибо vados2384

Tags: наука
Subscribe
promo vasily_sergeev march 3, 2013 13:30 149
Buy for 100 tokens
В журнале формируются СОДЕРЖАНИЯ: указатели на то, как перейти к соответствующим ресурсам. Поисковикам, библиотекам, новостным агентствам, картинным галереям, блоггерам - путешественникам... Ну, типа оглавления рунета - таким я вижу свой журнал. Текущего оглавления. Или текущего содержания…
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 8 comments