Joel Kontinen
Jotkut hauraasta materiaalista tehdyt meritähdet
vahvistavat itseään arkkitehtonisilla tempuilla. Meritähdin ihon alla on
luuranko, joka koostuu kivikasveista, joita kutsutaan ossicleiksi ja jotka
koostuvat enimmäkseen kalsiitista. Kalsiitti on yleensä hauras, ja vielä
enemmän, kun se on huokoista. Mutta nuhjuisen meritähden (Protoreaster nodosus)
reikäiset luut vahvistuvat odottamattoman sisäisen järjestelyn ansiosta,
tutkijat raportoivat 11. helmikuuta Sciencessä.
"Kun
näimme rakenteen ensimmäisen kerran, olimme todella hämmästyneitä", sanoo
Ling Li, materiaalitutkija Virginia Techistä Blacksburgissa. Näyttää siltä,
että se on tulostettu 3D-tulostuksessa, hän sanoo.
Li ja kollegat
käyttivät elektronimikroskooppia lähentääkseen useiden kymmenien kuolleiden
meritähtien luut. 50 mikrometrin mittakaavassa, noin puolet ihmisen hiuksen
leveydestä, jokaisen luuston näennäisesti piirteetön runko väistyy. Lähentäminen
kuoppaisiin kasvaimiin, joita kutsutaan ossicleiksi), jotka muodostavat pyöreän
meritähden luurangon, paljastaa verkkomaisen rakenteen, joka on samanlainen
kuin hiiliatomien järjestely timantissa. Tämä järjestely vahvistaa luita, jotka
ovat pääosin kalsiitista, suhteellisen heikosta mineraalista.
Mutta timanttimainen hila ei yksinään selitä täysin,
kuinka luut pysyvät vahvoina. Tässä hilassa kalsiitin muodostavilla atomeilla
on oma kuvionsa, joka muistuttaa sarjaa päällekkäisiä kuusikulmioita.
Tämä kuvio vaikuttaa myös kalsiitin lujuuteen. Yleensä
mineraalin vahvuus ei ole tasainen kaikkiin suuntiin. Joten kalsiitin
työntäminen joihinkin suuntiin rikkoo sen todennäköisemmin kuin voima muista
suunnista. Luuosissa atomikuvio ja timanttimainen hila asettuvat kohdakkain
tavalla, joka kompensoi kalsiitin luontaista heikkoutta.
On evolutionistienmukaan mysteeri, kuinka eläimet tekevät timanttimaisen
hilan. Li:n tiimi tutkii eläviä pyöreitä meritähtiä ja tutkii luun
muodostumisen kemiaa. Sen ymmärtäminen, kuinka meritähti rakentavat luunsa, voi
antaa oivalluksia vahvempien huokoisten materiaalien, mukaan lukien keramiikan,
luomiseen.
Tässä eläimessä näkyy biomimetiikasta eli luonnossa
olevien asioiden jäljittely, josta on tullut aikamme kärkitiedettä.
Tutkijat ovat myös löytäneet käyttöä majavan turkille, kissan viiksille, linnun siiville, vedenpuhdistin suoraan luonnosta, keihäsrauskulle, fiksu kasville, kerää joka kosteutta
ilmasta ja hirvittävästä moolokista, joka nostaa
kosteutta kuivasta maasta.
Tekstit
