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. Создается 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 — все 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 все 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, причем не хуже людей. И недавно биолог Дэвид Кисаилус из Калифорнийского университета в Риверсайде (США) в этом убедился.

Читайте также:Первые антирадары "придумали" бабочки

Ученый 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 сочлененных друг с другом. Мускулистая нога позволяет хитонам надежно 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, снабженной 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 все время стираются, однако в радулярном кармане происходит постоянное наращивание рядов. Поэтом хитон может не беспокоится о том, что останется совсем без зубов. И именно при этом, как выяснил профессор Кисаилус, и происходит использование нанотехнологий.

Ученый 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 твердых 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 еще не все — 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.

Ученый утверждает, что моллюску не нужно много энергии для того, чтобы сделать себе новые зубы. "Невероятно, но все 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 твердые 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.

Читайте также:Бутылка-самобранка спасет от жажды

Итак, как видите, даже нанотехнологиям нам следует поучится у братьев наших старших, поскольку они используют их куда лучше и эффективнее, нежели род человеческий…

Читайте самое интересное в рубрике "Наука и техника"

Не забывайте присоединяться к Pravda.Ru во ВКонтакте, Telegram, Одноклассниках, Google+, Facebook, Twitter. Установи "Правду.Ру" на главную страницу "Яндекса". Мы рады новым друзьям!

15 января стало известно, что российское правительство начало разработку санкций в отношении некоторых функционеров Всемирного антидопингового агентства (WADA).

Как Россия покарает членов WADA за Олимпиаду-2018
Комментарии
На полусогнутых: как Назарбаев стал другом Америки
На полусогнутых: как Назарбаев стал другом Америки
На полусогнутых: как Назарбаев стал другом Америки
Врачи поставили диагноз Трампу
Власти Японии начнут осваивать Курилы по разрешению Кремля
На полусогнутых: как Назарбаев стал другом Америки
На полусогнутых: как Назарбаев стал другом Америки
На полусогнутых: как Назарбаев стал другом Америки
Минус Зюганов: почему коммунисты делают ставку на другого
Опубликованы три сценария "санкционного суперудара" по России
Опубликованы три сценария "санкционного суперудара" по России
Американские дипломаты пожаловались на темноту в Москве
Урок для России: зачем едет к Трампу "кошечка" Назарбаев
Пенсионерам не хватает сайтов знакомств
Истребители НАТО перехватили Ту-160: в случае войны их бы сбили
Урок для России: зачем едет к Трампу "кошечка" Назарбаев
Урок для России: зачем едет к Трампу "кошечка" Назарбаев
Урок для России: зачем едет к Трампу "кошечка" Назарбаев
Опубликованы три сценария "санкционного суперудара" по России
Урок для России: зачем едет к Трампу "кошечка" Назарбаев
На полусогнутых: как Назарбаев стал другом Америки