导读 在海星的皮肤下面是一个由卵石生长物组成的骨架,称为听小骨,主要由矿物方解石组成。方解石通常很脆弱,多孔时更是如此。但研究人员在2月1
在海星的皮肤下面是一个由卵石生长物组成的骨架,称为听小骨,主要由矿物方解石组成。方解石通常很脆弱,多孔时更是如此。但研究人员在2月11日的《科学》杂志上报告说,多节海星(Protoreasternodosus)的孔洞小骨通过意想不到的内部排列得到加强。
“当我们第一次看到这个结构时,我们真的很惊讶,”布莱克斯堡弗吉尼亚理工大学的材料科学家LingLi说。他说,它看起来像是3D打印出来的。
Li和他的同事使用电子显微镜放大了几十只死去的多节海星的小骨。在50微米的尺度上,大约是人类头发宽度的一半,每个听小骨看似毫无特色的身体让位于一个网状图案,反映了碳原子在钻石中的排列方式。
但是仅凭钻石状格子并不能完全解释听小骨如何保持强壮。
在那个晶格中,构成方解石的原子有自己的图案,类似于一系列堆叠的六边形。这种模式也会影响方解石的强度。一般来说,矿物的强度在所有方向上都不是均匀的。因此,在某些方向上推动方解石比从其他方向用力更容易破坏方解石。在小骨中,原子图案和类金刚石晶格以补偿方解石固有弱点的方式排列。
动物如何制造钻石状格子是个谜。Li的团队正在研究活的多节海星,调查小骨如何形成的化学成分。了解海星如何构建它们的小骨可能会为创造更坚固的多孔材料(包括一些陶瓷)提供见解。
李说,我们可以从我们可能认为是原始的海星等生物身上学到很多东西。