2014年3月31日
海洋生物的贝壳,软体动物Placuna胎盘,不仅是非常艰苦的,但也足够清晰阅读。现在,麻省理工学院的研究人员对这些壳进行了分析,以确定为什么它们如此耐渗透和破坏——尽管他们99%的方解石,弱、脆性矿物。
贝壳的独特属性从一个特殊的纳米结构,允许光学清晰度,以及高效的能量耗散和局部化变形的能力,研究人员发现。结果发表在本周的《自然材料》,合著的一篇论文中由麻省理工学院研究生凌和李教授克里斯汀·奥尔蒂斯。欧洲杯足球竞彩
奥尔蒂斯,莫里斯·科恩教授材料科学与工程(研究生教育)和麻省理工学院的院长欧洲杯足球竞彩,早就欧洲杯线上买球分析了复杂的结构和属性的生物材料模型为新的,更好的合成类似物。
设计基于陶瓷装甲,而旨在抵抗渗透,经常缺乏承受多重打击的能力,由于大规模的变形和断裂,可以妥协其结构完整性,奥尔蒂斯说。在透明装甲系统,这样的变形也可以模糊的可见性。
生物进化的自然外骨骼-其中许多基于陶瓷发展巧妙的设计,可以承受多重渗透攻击捕食者。一些物种的外壳,如Placuna胎盘,也是光学清晰。
测试如何壳——方解石与约1%的有机材料相结合——响应渗透,研究人员对样品进行压痕试验,用一把锋利的钻石提示一个可以测量加载精确的实验装置。然后他们使用了高分辨率的分析方法,如电子显微镜和衍射,检查产生的伤害。
最初的材料隔离损坏通过原子水平的过程被称为“孪生”在个人陶瓷构件:晶体转变的一部分,它的位置在一个可预测的方式,使得两个地区的与之前相同的取向,但部分转移相对于另一个。这个孪生过程发生在强调地区,有助于形成一种边界不断向外蔓延造成的损失。
麻省理工学院的研究人员发现,孪生然后激活“一系列的附加耗能机制…保持周围的机械和光学完整材料,”李说。这能产生一种物质,是10倍的效率比纯矿物能量消散,李补充道。
这种自然护甲的属性使它成为一个有前途的模板仿生合成材料的发展对商业和军事应用,如眼睛和面部保护士兵,窗户和挡风玻璃,爆炸和盾牌,奥尔蒂斯说。欧洲杯足球竞彩
来源:http://web.mit.edu/