Mosselsterkte: Hoe Mosselen Zich Aan Oppervlakken Hechten

{h1}

Onderzoekers bestuderen hoe mosselen zich effectief aan oppervlakken hechten om zo meer effectieve lijmen en andere synthetische biomedische materialen te ontwikkelen.

Wanneer mosselen op zeeoppervlakken bengelen, houden ze vast aan een cluster van fijne draden. Deze filamenten kunnen dun lijken, maar ze kunnen feitelijk bestand zijn tegen krachtige invloeden van stromingen of brekende golven. Nu ontrafelen onderzoekers het geheim van deze dunne, bungeelike koorden om effectievere lijmen en andere synthetische biomedische materialen te ontwikkelen.

In tegenstelling tot zeepokken, die zich stevig hechten aan rotsen of steigers, gebruiken mossels zijdeachtige vezels, genaamd byssusdraden, om losjes aan een oppervlak te bevestigen terwijl ze nog steeds in staat zijn om voedingsstoffen in het water af te drijven en te absorberen. Dus, hoe zorgen deze ogenschijnlijk delicate draden ervoor dat mosselen blijven zitten?

Uit laboratoriumtests en computermodellen ontdekten wetenschappers van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) dat ongeveer 80 procent van de lengte van de byssusdraden - dezelfde delen van de draden die de mossel verbinden met een hard oppervlak aan één uiteinde - is samengesteld uit stijf materiaal, terwijl de resterende 20 procent, aan het einde dat is aangebracht op de mossel zelf, zacht en elastisch is. De combinatie van deze verschillende materiaaleigenschappen helpt de mosselen waarschijnlijk om aan oppervlakken te hechten en stelt hen in staat om de impact van verschillende krachten te overleven. [Foto's: 101 dierenopnames waar je wild overheen gaat]

"Het blijkt dat de... 20 procent van het zachtere, meer uitbreidbare materiaal van cruciaal belang is voor de hechting van mosselen," zei Zhao Qin, een onderzoekwetenschapper bij MIT, in een verklaring.

Onderzoekers hebben eerder byssus-threads bestudeerd, maar Qin en zijn collega's wilden observeren hoe deze threads, en al hun verbindende delen, werken in gesimuleerde golfcondities.

"We dachten dat er nog iets anders aan de hand was," zei Markus Buehler, hoofd van de afdeling civiele en milieutechniek van het MIT, in een verklaring. "De lijm is sterk, maar het is niet voldoende."

De onderzoekers plaatsten drie weken lang een onderwaterkooi in de haven van Boston om te zien hoe mossels zich hechtten aan glas, keramiek, hout en klei. In het laboratorium gebruikten de wetenschappers een trekmachine om de sterkte van de draden van byssus te testen terwijl ze werden getrokken en vervormd.

Alhoewel byssusdraden zowel stijve als rekbare eigenschappen hebben, zijn de filamenten gemaakt van een eiwit dat nauw verwant is aan collageen, aldus de onderzoekers. Uit hun experimenten ontdekten de wetenschappers dat de verdeling van stijfheid langs de draden van cruciaal belang is voor hun effectiviteit.

Inzicht in hoe byssus-threads werken, zou wetenschappers kunnen helpen bij het ontwerpen van synthetische materialen met vergelijkbare flexibele eigenschappen, zoals chirurgische steken die weefsels met elkaar verbinden. De bevindingen kunnen ook helpen bij de ontwikkeling van nieuwe bouwmaterialen, sensoren voor onderwatervoertuigen en andere apparatuur die aan extreme omstandigheden kan worden blootgesteld, aldus de onderzoekers.

De gedetailleerde bevindingen van het onderzoek zijn vandaag (23 juli) online gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications.

Volg Denise Chow op Twitter @denisechow. Volg WordsSideKick.com @wordssidekick, Facebook & Google+. Origineel artikel op WordsSideKick.com.


Video Supplement: .




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

© 2005–2019 WordsSideKick.com