Sorry, Spinnen: Zeeslakken Maken Het Sterkste Materiaal Op Aarde

{h1}

's werelds sterkste spul is geen spinnenzijde; het is slagtanden.

Ga opzij, Spider-Man: 's Werelds sterkste spul is niet jouw zijde; het zijn zeeslak tanden.

De tanden van de gewone marterensoort (Patella vulgata) zijn moeilijker dan Kevlar en sterker dan spiderzijde, rapporteren de onderzoekers in het 18 februari nummer van The Royal Society journal Interface.

"Spider silk heeft deze competitie al lang gewonnen en ik was verrast en opgewonden dat slagtanden de winnaar hebben verslagen," zei hoofdonderzoeksauteur Asa Barber, een professor in de machinebouw aan de Universiteit van Portsmouth in Engeland.

Limpets zijn stoere, kleine slakken die overal in de oceaan leven, van de diepste, donkerste canyons tot de ruigste, taaiste branding. Hun vrolijke, kegelvormige schaal beschermt een stevige voet die zich vastklampt aan rotsen met een fenomenale grip. Limpets dineren op algen, rollen een lange tong af, bezaaid met honderden scherpe tanden die hun diner van keien en rotsen afschrapen. [Biomimicry: 7 Cool Animal-Inspired Technologies]

Hoewel limpets alleen gekraste rots achterlaten, had niemand ooit de kracht van hun tanden getest, zei Barber. "De natuur ontwikkelt altijd de perfecte structuur voor een bepaalde mechanische klus, dus ik dacht: 'Ze moeten heel sterk zijn'," vertelde hij WordsSideKick.com.

Het blijkt dat de lokale limpets van Southampton gemineraliseerde tanden ontwikkelen die 10 procent harder zijn dan spinnenzijde, zei Barber.

Limpet tanden zijn gemaakt van het mineraal goethiet in een chitine matrix.

Limpet tanden zijn gemaakt van het mineraal goethiet in een chitine matrix.

Krediet: Asa Barber

Barber en zijn onderzoeksteam testten microscopisch kleine stukjes tandjes. Elke gebogen tand is ongeveer 1 millimeter lang (0,04 inch) - ongeveer de dikte van een dubbeltje - en de wetenschappers wilden er zeker van zijn dat hun monsters niet beïnvloed werden door de kromming. Elk monster was ongeveer 100 keer dunner dan een mensenhaar.

Het geheim van de tandsterkte ligt in de grootte van de vezelachtige structuren die elke tand vormen, zei Barber. "De natuur is knap, omdat miljoenen jaren geleden is gebleken dat als je deze vezels onder een kritische maat kweekt, zelfs als je gebreken in het materiaal hebt, dit geen invloed heeft op de sterkte," zei Barber.

De limpet gebruikt samengestelde vezels die duizenden malen dunner zijn dan de synthetische nanovezels in vliegtuigen, kogelvrije vesten of fietsframes. De biologische composieten zijn een mix van het ijzeroxide mineraal goethiet en chitine, dat werkt als een natuurlijke kunststof, zei Barber.

Hoewel goethiet moeilijk is, is het niet erg taai - het zal breken en breken als het tegen een rots wordt geslagen. Dat is waar de chitine in komt: de elastische, buigzame vezels, in combinatie met goethiet, creëren een natuurlijk composietmateriaal dat zowel sterk als taai is.

De tandvezels weerstond een trekkracht die equivalent was aan een spaghettistreng die 3.000 zakken suiker optilde, gelijk aan ongeveer 3.300 pond (1.500 kilogram), zei Barber.

Een Californische limpet.

Een Californische limpet.

Krediet: Steve Lonhart / NOAA MBNMS

De volgende uitdaging van Barber ligt in het opnieuw creëren van de mechanismen die deze kleine wezens gebruiken om hun taaie materialen te maken. Hoewel spinnenzijde notoir moeilijk te imiteren is in een kunstmatige omgeving, zei Barber dat het mogelijk zou kunnen zijn om vezels met sluittanden te 3D-printen.

"Ik denk dat het potentieel voor het kweken van deze kristalvezels veel hoger is [dan spindraad] omdat het erom gaat ze tot een bepaalde grootte te laten groeien," zei Barber. "Ik denk dat dit een veel grotere kans wordt voor materialen met een hoge sterkte."

Ultrasterke spinrag is een van de zwaarste natuurlijke vezels die in de natuur bekend is. De lichte, flexibele vezel is vijf keer sterker in gewicht dan hoogwaardig staal en uiterst rekbaar, vergroot om inkomende insecten en andere prooien te haken. De sterkste zijde die ooit is gevonden, is gemaakt door de bastspin van Darwin in Madagascar, die zijde spint die naar verluidt 10 keer sterker is dan Kevlar, dankzij de elasticiteit of het vermogen om uit te rekken zonder te breken.

Opmerking van de uitgever: Dit verhaal is op 18 februari bijgewerkt om de band met Asa Barber te verbeteren.

Volg Becky Oskin @beckyoskin. Volg WordsSideKick.com @wordssidekick, Facebook & Google+. Oorspronkelijk gepubliceerd op WordsSideKick.com.

Sorry, Spinnen: Zeeslakken Maken Het Sterkste Materiaal Op Aarde

FAQ - 💬

❓ Wat is het sterkste materiaal op aarde?

👉 Move over, Spiderman. Lang werd gedacht dat spinnenzijde het sterkste biologische materiaal op aarde was, maar tegenwoordig is er een nieuwe kampioen: de tand van de napslak, een in zee levende slakkensoort.

❓ Wat is het hardste gesteente op aarde?

👉 Diamant is de hardste grondstof die ooit op aarde is gevonden. Diamant bestaat uit zuivere koolstof die kristalliseert ten gevolge van zeer hoge druk en temperatuur. Deze omstandigheden worden alleen gevonden in een diepte van 150 tot 200 kilometer onder het aardoppervlak!

❓ Wat is het sterkste gesteente?

👉 Diamant is voor zover bekend het hardste materiaal dat in de natuur voorkomt en is dan ook het ijkpunt voor hardheid 10 op de hardheidsschaal van Mohs. Slechts enkele industrieel vervaardigde, eveneens uit zuivere koolstof opgebouwde materialen zijn harder.

❓ Wat is het scherpste materiaal?

👉 Boris. Het sterkste materiaal dat we momenteel kennen is Graphene, een tweedimensionaal koolstofmateriaal. Het heeft een breeksterkte van ongeveer 130 GigaPascal, wat ongeveer 100 keer sterker is dan staal.

❓ Welk materiaal is het sterkst?

👉 Onderzoekers van MIT hebben een van de sterkste en lichtste materialen ontwikkeld. Hiervoor is gebruik gemaakt van grafeen. Het materiaal is 20 keer lichter en 10 keer sterker dan staal. Grafeen is een carbon-soort en in een 2D-vorm het sterkste materiaal op aarde.

❓ Wat is de sterkste legering?

👉 Een legering van chroom, kobalt en nikkel (CrCoNi) is het sterkste materiaal ooit getest. Door de karakteristieke eigenschappen is het mogelijk bruikbaar voor lucht- en ruimtevaartuigen. Bij de sterkte van een materiaal draait het om hoe snel het breekt, ook wel de taaiheid genoemd.


Video Supplement: .




Onderzoek


Oorzaak Van Overweldigende Geur Op Transavia Airlines Vlucht Gevonden
Oorzaak Van Overweldigende Geur Op Transavia Airlines Vlucht Gevonden

Vliegtuig Crasht In De Buurt Van Madras, Eclipse 'Hotspot'
Vliegtuig Crasht In De Buurt Van Madras, Eclipse 'Hotspot'

Science Nieuws


Hoe Kunststoffen Werken
Hoe Kunststoffen Werken

Waarom Hoofdtransplantaties Niet Snel Zullen Gebeuren
Waarom Hoofdtransplantaties Niet Snel Zullen Gebeuren

Oude Bolivianen Ontdaan Van Vlees Van Dode Lichamen In Het Ritueel Complex
Oude Bolivianen Ontdaan Van Vlees Van Dode Lichamen In Het Ritueel Complex

Expeditie Slaat Oude Gesteente Onder Groenlandse Ijs
Expeditie Slaat Oude Gesteente Onder Groenlandse Ijs

Arctic'S Spring Phytoplankton Blooms Komen Eerder Aan
Arctic'S Spring Phytoplankton Blooms Komen Eerder Aan


WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2024 WordsSideKick.com