Представьте, что есть защитная одежда, которая обычно остается мягкой и удобной, но при необходимости может мгновенно затвердеть. Когда-нибудь такая технология станет возможной благодаря новому пониманию раковины крошечного животного.
Брахиоподы - это маленькие морские существа, которые очень похожи внешне на моллюсков, но на самом деле не имеют с ними близкого родства. Один африканский брахиопод, известный как Discinisca tenuis, имеет особенно интересную особенность - его защитная внешняя оболочка (раковина) мягкая и гибкая в воде, но становится твердой при высыхании.
В недавнем исследовании международная группа ученых использовала процесс, называемый крио-томографией, для анализа некоторых из этих раковин, толщина которых составляет всего около полмиллиметра. Было обнаружено, что раковины имеют структуру, подобную кирпичной стене, в которой «кирпичи» представляют собой нанокристаллы минерала фторапатита (похожего на нашу зубную эмаль), а «строительный раствор», соединяющий кирпичи, состоит из органических молекул, таких как хитин и различные белки.
Когда этот раствор высыхает, он скрепляет кирпичи в жесткой и недеформируемой конфигурации. Однако, как только раствор намокает, он быстро становится мягким, позволяя кирпичам скользить вперед и назад друг относительно друга. Сеть пор внутри ракоины помогает направлять воду в раствор, облегчая процесс.
Считается, что это качество может помочь скоплениям Discinisca tenuis выжить в их приливной среде обитания. Когда существа подвергаются воздействию воздуха во время отливов, их раковины затвердевают, обеспечивая защиту от хищников и стихий. Однако, когда они погружены в воду, их раковины размягчаются, так что соседние брахиоподы не повреждают друг друга, когда они раскачиваются взад и вперед в волнах.
Ученые надеются, что технология, вдохновленная этим механизмом, когда-нибудь может быть использована в таких приложениях, как адаптивные спортивные шлемы, наплечники или другая защитная одежда. Статья об исследовании, проведенном доктором Йоханнесом Ихли из швейцарского Института Пауля Шеррера, недавно была опубликована в журнале Nature Communications.
Источник: New Atlas / Paul Scherrer Institute
