神奇!碟形贝的坚硬外壳遇水竟然会变软
腕足类动物“碟形贝”生活在非洲西海岸,它有一个富含矿物质的坚硬外壳,可以保护其免受有害环境的影响。一个有趣的现象就是:将这种贝壳浸泡在水中,它的外壳就会变得非常柔软,甚至将之折叠起来都不会破裂。而且,这个过程是可逆的,当碟形贝变干时,它的外壳就会重新变得又硬又脆。
为了弄清楚这个神奇的过程是如何发生的,苏格兰爱丁堡大学化学学院的材料化学家Fabio Nudelman及其同事进行了一项研究。他们弄清楚了碟形贝外壳的主要成分-氟磷灰石,这是一种类似于构成我们牙齿珐琅质的材料。
这种材料的微小纳米晶体分层排列,Nudelman将其比作砖块,在这个比喻中,砖块是纳米晶体,砖块之间的砂浆由有机分子和蛋白质组成。这种“砂浆”可以吸收大量的水,使外壳膨胀起来,当水达到一定的量,外壳就会变得柔软。Nudelman解释说:“水就像是单个纳米晶体之间的润滑剂,晶体之间可以相互滑动。”
这项新研究的成果被发表在了《自然通讯》期刊上。Nudelman希望这项研究发现可以为材料科学家提供更多的启发,比如开发一种硬度可以控制的硬脆材料。
前瞻经济学人APP资讯组
参考资料: https://www.eurekalert.org/news-releases/927949
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