Ο λόγος για ένα μικροσκοπικό θαλάσσιο σκουλήκι που επιβιώνει στα βάθη των ωκεανών παρότι η τροφή που το διατηρεί στη ζωή προστατεύεται από σκληρά κοχύλια.
Η ικανότητα του Perinereis cultrifera, όπως είναι η επιστημονική του ονομασία, τράβηξε την προσοχή των επιστημόνων οι οποίοι έβαλαν στο μικροσκόπιο τα σαγόνια και τα δόντια του.
Σε μελέτη που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Biophysics Reviews, ερευνητές από το Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο της Βιέννης (TU Wien) και το Πανεπιστήμιο της Βιέννης ανέλυσαν τη συμπεριφορά αυτών των δοντιών.
Η ομάδα ξεκίνησε μετρώντας τη σκληρότητα των σαγονιών χρησιμοποιώντας τη μέθοδο της νανοσκληρομέτρησης. Πρόκειται για μια τεχνική που ασκεί πίεση στο υλικό σε μικροσκοπική κλίμακα, επιτρέποντας στους επιστήμονες να δουν πώς αντιδρά η επιφάνεια σε εξαιρετικά εστιασμένα φορτία. Τα αποτελέσματα αυτά συνδυάστηκαν με χημικές αναλύσεις και λεπτομερή απεικόνιση υψηλής ανάλυσης.
Η έρευνα επιβεβαίωσε παλαιότερα στοιχεία, δείχνοντας ότι τα μεταλλικά ιόντα δεν είναι ομοιόμορφα κατανεμημένα. Αντίθετα, εμφανίζουν τεράστια συγκέντρωση στις άκρες των σαγονιών σε σχέση με τις εσωτερικές περιοχές. Αυτή η διαφοροποίηση βοηθά τις άκρες των δοντιών να γίνονται πολύ πιο σκληρές, καθιστώντας τις ιδανικές για σύνθλιψη.
Στη συνέχεια, οι ερευνητές υπέβαλαν τα σαγόνια σε δοκιμές με διάφορα βάθη πίεσης. Εκεί ήρθαν αντιμέτωποι με μια έκπληξη. Ανακάλυψαν μια αντίδραση που μέχρι τώρα παρατηρούνταν μόνο σε καθαρά μέταλλα, όπως ο χαλκός και το ασήμι. Πρόκειται για το φαινόμενο μεγέθους νανοσκληρομέτρησης Nix-Gao. Σύμφωνα με αυτό, όσο μικρότερη είναι η περιοχή ενός υλικού που δέχεται πίεση, τόσο πιο δύσκολο είναι να παραμορφωθεί ή να χαραχθεί.
Στα σαγόνια του σκουληκιού Perinereis cultrifera, οι απότομες αλλαγές στην πίεση σε εξαιρετικά μικρές περιοχές φαίνεται ότι αυξάνουν το «κλείδωμα» των ατελειών μέσα στην ατομική δομή. Αυτό δίνει στο δόντι τη χαρακτηριστική μεταλλική του αντοχή, προστατεύοντάς το από τη φθορά κατά το κυνήγι.
Παρά τις ομοιότητες με τα γνωστά μας στοιχεία, τα σαγόνια του Perinereis cultrifera παρουσιάζουν ιδιότητες που τα διαφοροποιούν πλήρως από οτιδήποτε έχουμε κατασκευάσει εμείς.
Όπως ανακοινώθηκε από τον Christian Hellmich, έναν από τους βασικούς συγγραφείς της μελέτης, τα σαγόνια του σκουληκιού εμφανίζουν επίσης μια ελαστικότητα που εξαρτάται άμεσα από το μέγεθος του δείγματος. Αυτό είναι ένα μοναδικό χαρακτηριστικό των βιο-μετάλλων σε σύγκριση με τα τυπικά κρυσταλλικά μέταλλα, όπως ο χαλκός ή ο άργυρος. Η ελαστικότητα αυτή δεν παραμένει σταθερή, αλλά μεταβάλλεται ανάλογα με την κλίμακα της δομής.
Το πιο συναρπαστικό κομμάτι αυτής της έρευνας, ωστόσο, αφορά τη σύνδεση των γενετικών παρεμβάσεων με τον σχεδιασμό νέων υλικών. Κατανοώντας αυτούς τους μηχανισμούς, η επιστήμη των υλικών μπορεί να ανοίξει νέους δρόμους για τη δημιουργία οικολογικών, εξαιρετικά ανθεκτικών συνθετικών υλικών που θα μιμούνται τη βιολογική δομή του Perinereis cultrifera.
Με πληροφορίες από newsbomb.gr
