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自然の最強の素材としてカタツムリの歯がクモの糸を打つ

一般にカサガイと呼ばれる海産カタツムリは、波がそれらを打ち砕くときに粘り強く岩にしがみついています。 筋肉の軟体動物の「足」と化学物質の分泌物を使用して、平方インチあたり75ポンドの力で固定できます。 しかし、その偉業でさえ、ラデュラと呼ばれる歯がちりばめられた舌を使用して、餌を食べながら岩をすりつぶす能力ほど魅力的ではありません。 現在、カタツムリは、英国を本拠地とするエンジニアの助けを借りて、タフガイ街の信用を高めました。

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しばしばケブラーと比較されるクモの糸は、その丈夫でありながら柔軟な力に驚いています。 しかし、テストしたとき、歯の材料は、平均して、ほとんどのクモの糸よりも約5倍強かった、とBBCニュースは報告しています。 これにより、地球上で最も強い自然素材になります。 ラボでのテストでは、カーボンをダイヤモンドに変える圧力に耐えることができることが明らかになりました。 これは、約3, 300ポンドの砂糖1袋を保持するスパゲッティの一本鎖に匹敵する、とこの研究の主著者であるポーツマス大学のアサバーバーはBBCに語った。

Scienceについて、David Shultzは次のように報告しています。

科学者たちは、歯がタンパク質マトリックスに包まれた針鉄鉱(鉄含有結晶)ナノファイバーの混合物でできていることを発見しました。 驚くほどの強さにもかかわらず、歯はグラフェンのような最強の人造材料ではありませんが、新しい材料の上限はケブラーよりはるかに先を行き、最高品質の炭素繊維に匹敵します。

研究者は、その発見をJournal of the Royal Society Interfaceに発表しました

地球上で最も強い全体的な材料を探している場合、ダイヤモンドは推測に値しますが、やはり、人工のナノ材料がそれを打ち負かします。 また、ダイアモンドよりも多くのストレスに耐えることができる2つの珍しい天然素材もあります、とNew Scientistは報告しています。

それらの1つであるウルツ鉱硝酸ホウ素は、原子レベルでダイヤモンドのような配列をしています。 しかし、ダイヤモンドは炭素のみでできていますが、ウルツ鉱の硝酸ホウ素には、その名前が示すように、ホウ素と窒素も含まれています。 もう一方のロンスダライトはすべて炭素ですが、六角形の構造をしています。 (ダイヤモンドの立方体。)グラファイトを含むons石が地球に落下するとロンズダライトが生成され、ダイヤモンドより58パーセント以上のストレスに耐えることができます。

硬くて柔軟な材料は、次世代の材料、構造、さらには機械の構築を目指すエンジニアにとって魅力的な特性を提供します。 今、彼らはこれらのプロジェクトの最新の潜在的な自然コンサルタントとしてカタツムリに目を向けるでしょう。

編集者注2017年4月5日:わが目をした読者の1人であるトムトノンが指摘したように、この話の用語は一部の読者を混乱させる可能性があります。 曲がったり折れたりすることに抵抗するオブジェクトの能力を説明するために使用される多くの異なる科学用語があり、それぞれ微妙な違いがあります。 この記事では、靭性と強度という用語を使用して、オブジェクトの引張強度、つまりオブジェクトが引き離されることに抵抗する能力を指します。 これは、オブジェクトが耐えることができる圧迫の量を表す圧縮強度とは異なります。 上記のウルツ鉱硝酸ホウ素の議論は、引っ張り強度ではなく、材料の硬度に言及しています。これは、引っかきや切断に耐える能力です。

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