상어에는 뼈가 없습니다. 대신, 그들의 골격은 광물 연골로 만들어져서 끊임없이 물 주위를 움직일 수 있도록 도와줍니다. 강력하고 우아한이 동물을 보존하는 데 도움이되는 내부 “Scarcotech”를 이해하기 위해 연구원들은 상어를 현미경 아래에 놓습니다.
새로운 연구가 발표되었습니다 ACS 나노안에 나는 놀라운 결과를 발견했다. 상어의 연골을 같은 방식으로 분석 한 후에는 두 개의 다른 지역이 있습니다. 그리고 모두는 완전히 다른 구조를 가지고있는 것 같습니다. 이 구조는 파괴에 대한 저항을 보여 주었고 미래에 강력하고 유연한 재료를 고무시킬 수 있습니다.
상어의 골격 분석
x- 검은 상어의 중간 연골의 라일 나노토 그래피 재구성. 색상은 랙의 두께를 나타내며, 빨간색은 더 두꺼운 영역과 파란색을 나타내며 두꺼운 것을 나타냅니다. (이미지 제공 : 플로리다 대서양 대학교)
상어는 강력하고 효과적인 생물입니다. 광물 연골로 만든 골격 프레임 덕분에 스파이크는 꼬리를 움직일 때 에너지를 저장하고 방출하는 봄처럼 행동 할 수 있습니다. 보도 자료필드
이 연골이 상어를 해양 먹이 사슬의 정상에 유지하는 데 어떻게 도움이되는지 더 잘 이해하고 싶었습니다. 찰스 E. 슈미트 (Charles E. Schmidt)의 과학 및 공학 대학 (FAU)의 과학 및 정보원은 독일의 독일 전자 싱크로트론 (DESY)과 NOAA의 수산기와 협력하여 정보를 제공합니다. Blacktip Sharks (Sharks (Desy)와 NOAA의 낚시는 Blacktip Sharks (Desy)와 NOAA의 낚시를 분석하여 Blacktip Sharks (Desy)와 NOAA의 낚시를 분석했습니다.Carcharhinus limbatus) 그리고 내부 구조를지도에 적용하십시오.
이 팀은 Synchrotron X -Ray 나노토 그래피를 사용하여 현장에서 세 가지 차원 시각화 및 기계 테스트를 사용하여지도를 만들었습니다. 결과는 나노 수준에서 블랙 티프 아 쿨라의 연골에는 코퍼스 칼 케어와 중개자의 두 가지 영역이 있음을 보여 주었다. 이 두 지역 모두 밀도가 높은 콜라겐과 생체 생물염으로 구성되지만 내부 구조가 완전히 다릅니다.
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강한 미세한 구조
연구에 따르면, 각 영역에서 연골은 다공성이며, 다른 방향에서 긴장으로 골격을 돕는 두꺼운 선반이 있습니다. 상어가 끊임없이 움직이고 스파이크에 압력을 가하기 때문에 이것은 중요한 적응입니다.
연구자들은 또한 인간 뼈와 유사한 미세한 바늘 모양의 바이오 파티 타이트 결정을 발견하여 콜라겐 가닥이 늘어서있었습니다. 이것은 상어에게 연골의 추가 강도와 유연성을주는 또 다른 요소입니다.
이와 함께, 연구 그룹은 또한 섬유의 나선 구조와 콜라겐과 함께 주목했다. 이는 연골이 균열의 확산을 방지하고 피로와 힘을 퍼뜨리는 데 도움이되도록 설계되었음을 시사한다.
“자연은 놀라 울 정도로 강력한 재료를 구축하여 미네랄을 생물학화로 알려진 과정 인 콜라겐과 같은 생물학적 폴리머와 결합 하여이 전략을 통해 새우, 갑각류 및 사람들과 같은 생물이 강력하고 안정적인 골격을 개발할 수 있습니다.
Merk는“상어는 생생한 예입니다. 그들의 미네랄 가시는 수영 중 샘, 굴곡 및 에너지 저장처럼 작동합니다. 그들이 그러한 단단하지만 적응 된 골격을 어떻게 만들 었는지 연구하면서, 우리는 차세대의 디자인에 영감을주기를 희망합니다.
재료에 대한 상어 영감
연구 그룹은 상어 척추의 미세한 조각에 압력을 적용하여 1 마이크로 미터 미만의 변형을 발견했습니다. 팀은 두 번째 압력 라운드가 적용된 후에 만 척추의 골절을 발견했습니다. 그러나 그럼에도 불구하고 골절은 하나의 광물 평면에서만 발견되어 재료가 얼마나 강한지를 증명했습니다.
보도 자료에서 FAU 생물학 과학 연구의 공동 저자 인 마리안 나 포터 (Marianna Porter)는“수백만 년 동안의 진화 후, 우리는 이제 상어 카트리지가 어떻게 죄악한 성장에서 어떻게 작동하는지 볼 수있다.
Porter는“우리는 작은 미네랄 구조와 콜라겐 섬유가 강력하고 유연하고 강력한 수영 상어에 완벽하게 조정 된 재료를 만들기 위해 어떻게 결합되어 있는지 알게됩니다.이 아이디어는 자연의 계획에 따라 최고의 재료를 개발하는 데 도움이 될 수 있습니다.
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기사 출처
우리의 저자 c DiscoverMagazine.com 기사에 대한 검토 된 연구 및 고품질 소스를 사용하며 편집자는 과학적 정확성 및 편집 표준에 대한 검토입니다. 이 기사에서 아래에 사용 된 소스를보십시오.
UW-Whitewater를 졸업 한 Monica Kull은 Discover Magazine에 도착하기 전에 꿀벌과 자연의 세계에 중점을 둔 조직을 포함하여 여러 조직을 썼습니다. 그녀의 현재 작품은 여행과 잡지 공동 상태에 관한 블로그에도 나타납니다. 과학에 대한 그녀의 사랑은 PBS 쇼를 어머니와 함께 어린 시절로보고 너무 많은 시간을 보내고 의사를 얻었습니다.
