Ten „wędrowny pieczeń mięsny” ma w zębach rzadki minerał

Choć brzmi to jak aktualizacja trasy koncertowej dla muzyka Dead Loaf, to badanie dotyczy dużego ślimaka zwanego ketonem (nie „nietoperza z piekła”).

Mięczak, znany również jako Cryptochiton stelleri, ma swój przydomek, ponieważ jest duży, czerwono-brązowy i przypomina trochę pieczeń uciekającą z patelni.

Największy chiton na świecie może osiągnąć 33 cm długości.

Badacze byli zaskoczeni znalezieniem santabarbaraitu w zębach mięczaka, ponieważ wcześniej znajdowano go tylko w skałach.

Ketony potrzebują twardych zębów, ponieważ głównie żują kamienie, aby zeskrobać glony i inne składniki odżywcze.

Ich zęby są jednym z najtwardszych materiałów w przyrodzie i są przymocowane do elastycznej struktury przypominającej język, zwanej radiolą.

Nowe badania pomagają naukowcom zrozumieć, w jaki sposób zęby ketonowe mogą przetrwać zużycie spowodowane ich potrzebami żywieniowymi, co może pozwolić im na opracowanie atramentu do drukarek 3D, który może wytwarzać materiały, które są niezwykle wytrzymałe i trwałe.

Badanie zostało opublikowane dzisiaj w Proceedings of the National Academy of Sciences.

Nigdy nie widziane w „kontekście biologicznym”

„Minerał ten był obserwowany tylko w bardzo śladowych ilościach w próbkach geologicznych i nie był wcześniej widziany w kontekście biologicznym” – powiedział Dirk Joyster, główny autor badania i adiunkt w dziedzinie inżynierii materiałowej i inżynierii materiałowej w McCormick School of Engineering na Northwestern University. . Pozwolić.

„Zawiera wysoki procent wody, dzięki czemu jest mocny przy niskiej gęstości. Uważamy, że może to wzmocnić zęby bez zwiększania wagi”.

Korzystając z wielu metod analizy w Advanced Photon Source of the Argonne National Laboratory oraz w Atomic and Nanoscale Characterization Center na Northwestern University w Illinois, naukowcy odkryli minerał w górnym piórze ketonowym.

W ketonie pióro łączy ząb z radulą.

„Pióro jest jak korzeń ludzkiego zęba, który łączy wierzchołek naszych zębów z naszą szczęką” – powiedział profesor Joyster.

„Jest to stały materiał składający się z maleńkich nanocząstek w włóknistej macierzy zbudowanej z biomolekuł, podobnie jak kości w naszych ciałach”.

Uczenie się od inżynierii ketonowej

Zainspirowany tym materiałem, profesor Joester i jego grupa badawcza chcieli odtworzyć go jako atrament do druku 3D.

Atrament zawiera żelazo i fosforan zmieszane z naturalną substancją wytwarzaną przez keton.

Kiedy tusz wysycha, tworzy ciało stałe.

„Chitony fascynowały nas od dawna” – powiedział profesor Joyester.

„ Struktury mechaniczne są tak dobre, jak ich najsłabsze ogniwo, więc interesujące jest zobaczenie, jak keton rozwiązuje problem inżynieryjny polegający na przymocowaniu super twardych zębów do miękkiego rdzenia.

„To wciąż jest ogromne wyzwanie we współczesnej industrializacji, dlatego szukamy organizmów takich jak keton, aby zrozumieć, jak to się dzieje w naturze, która ewoluowała od kilkuset milionów lat”.