欧洲杯足球竞彩材料科学家从鲍鱼壳中学习

就像电视剧《未解之谜》里的一个案子,北达科他州立大学研究者Kalpana S. Katti博士和Dinesh R. Katti博士被一种美丽掩盖其力量的物质所吸引。让卡提斯夫妇感兴趣的是大自然煞费苦心地在鲍鱼壳内部建造的结构。珍珠般的白色层常被用来制作珠宝。对科学家来说,珍珠被称为珍珠母(nacre),精明的珠宝买家把这种闪闪发光的光芒称为珍珠母。

虽然为其美丽认识到了,但世界各地的科学家们已经花了几十年和数百万美元来学习纳迦。在法戈的NDSU的Kattis的研究已经解锁了文章中至少有一个秘密,“为什么杰克那么艰难而强大?”出现在杂志中的材料科学与工程C.鲍鱼壳是牡蛎,贻贝欧洲杯足球竞彩和生活欧洲杯线上买球在他们内部的其他软体动物的房地产。生物可能不知道他们的家庭对国防部和美国宇航局的潜在兴趣。

卡尔帕娜·卡蒂(Kalpana Katti)敲了敲红鲍鱼壳的外壳,解释说:“大自然把它当作最好的盔甲材料。”“外层非常坚硬。内层非常坚硬。这意味着外层会受到影响。如果外层破裂,内层会吸收能量。这正是盔甲的工作原理。”对于那些喜欢解开谜团的人来说,这种坚固、坚硬的结构很有吸引力。“强壮意味着它在断裂之前可以承受很多负荷。强硬意味着它会做出一点让步。这是非常独特的,”卡尔帕纳解释说。 “Most engineered composites are one or the other.”

珍珠是一种纳米级的复杂致密层状物质,研究它涉及很多学科,包括化学家、海洋生物学家、材料科学家等。欧洲杯足球竞彩Dinesh Katti教授和Kalpana Katti副教授将工程学引入到仿生纳米复合材料的研究中。

珍珠显示出非凡的机械反应。在过去的几年中,迪尼希和卡尔帕娜·卡蒂进行了实验室实验,研究珍珠层的结构。“让我们在电脑上建造这个结构,看看是什么方面使它如此坚固和坚韧,”卡尔帕纳回忆道,他是NDSU土木工程系的一名材料科学家。欧洲杯足球竞彩计算力学专家迪尼斯·卡蒂(Dinesh Katti)在这方面的研究上建立了第一个计算机模型。“我们在这个模型上进行了模拟。我们没有取珍珠层的样本进行力学测试,而是在计算机模型中进行。”

此前,其他研究小组已经确定,珍珠层的强度和柔韧性是由多种因素造成的,包括内部砖状结构,由一种柔韧的蛋白质砂浆连接在一起,这种砂浆有纳米厚。这些微小的“砖”是由碳酸钙组成的——与抗酸剂、白垩或石灰石中的物质相同。有序的砖混结构由有机层和无机层精心排列。卡蒂斯的珍珠层计算模型显示,有机材料中含有一种软物质,其性质的量级远远高于预期。

多年来,研究人员对纳克人进行了增量的发现。但也许抛光珠宝的乞讨美丽导致了科学偏见。一个夏天的下午在一个凯蒂斯的实验室产生了新的东西。其他研究用抛光块的珍珠度来研究其性质。Kalpana和Dinesh Katti及其研究团队在每端的针孔中碾碎的纳卡山的样品纳米狗形样品。然后,他们使用机器将珍珠样品分开,在过程中裂开它们。

卡尔帕纳回忆说:“2002年的那一天,我们有四、五个人在电子显微镜实验室。“迪尼希和我几乎是同时看到的。我们从椅子上跳了起来,因为我们不敢相信以前没有人见过这一幕。他们没有看到的原因是因为他们总是看到一个漂亮,干净,光滑的横截面。他们从未看过骨折样本。”通过使用“未加工的钻石”而不是经过抛光的样品,珍珠层揭示了一些秘密。

“你可以看到这些血小板正在互相渗透。他们是联锁。这是一个简单的概念,自然使用,这是没有被任何人之前观察到,”卡尔帕纳说。卡蒂斯人观察和报道的另一个特点是,这种材料的结构就像六角形的砖块和灰浆。她说:“如果它们被旋转和穿透,那就是珍珠质联锁。”但卡蒂斯夫妇想要确定这一发现的意义。Dinesh在计算建模方面的专业知识是至关重要的。这种类型的建模是相同的建模用于标准工程设计桥梁,汽车,飞机。该模型显示,发现的联锁是关键的非凡力学性能显示珍珠。

虽然珍珠质的纳米结构代表了极小的科学,但模拟它们的计算却处于天平的另一端。欧洲杯线上买球为了说明珍珠层结构中复杂的细节,迪尼希的模型计算量越来越大。NDSU的高性能计算中心,以及伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的国家超级计算应用中心,被用于计算分析。该模型需要大量的计算能力来创建,大约一年的时间就完成了这方面的工作。

卡蒂斯夫妇已经发表了20多篇关于珍珠质的文章,最近发表在《材料科学与工程》和2欧洲杯猜球平台005年5月的《材料研究杂志》上。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球虽然珍珠母的双重生命包含着美丽和力量,但科学家们对制造贝壳并不感兴趣。“我们想使用其他材料,了解贝壳是如何制成的。欧洲杯足球竞彩就像大自然把碳酸钙变得更坚硬3000倍,我们可以把其他复合材料变得更坚硬数千倍,”卡尔帕纳解释说。“它可以使轻型装甲飞机、防弹衣、人造身体部件和坚固灵活的防护涂层成为可能。”她指出,他们的研究表明珍珠层的连锁砖、血小板旋转和有机物的特性是至关重要的。“如果我们能利用这些技术,我们就能制造出比现在更好的材料。”欧洲杯足球竞彩

NDSU研究团队仍然在创造珍珠地区的完美中仍然感兴趣。“对于我们在这种细节中制造它,我们需要在一个非常受控的环境中使用幻想设备,洁净室。2020欧洲杯下注官网和自然在海洋中,在环境温度,压力,动态环境中。““砖块”的轮换原本被认为是一些科学家的缺陷。但凯蒂斯的研究和其他研究现在以不同的方式显示。“他们是有原因的。即使是缺陷也被设计成了,“卡尔帕纳说。

到目前为止,通过Kattis的研究NDSU的研究,异国情调的纳迦揭示了一个重要的秘密 - 但不是所有的秘密。欧洲杯线上买球科学,就像一个良好的谜团,等待最终结束。

http://www.ndus.edu/

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