Kategorie
Nauka

Dlaczego zęby mrówek są tak ostre?

mrówka
Naukowcy z Pacific Northwest National Laboratory zbadali, dlaczego niektóre bardzo małe stworzenia można tak łatwo pociąć, dźgnąć i dźgnąć, pomimo ich niewielkich rozmiarów.

Naukowcy wykorzystali obrazowanie w skali atomowej, aby ujawnić szczegóły sposobu, w jaki mrówki i inne małe stworzenia wykorzystują cynk do ostrzenia różnych narzędzi.

Grupa pokazuje po raz pierwszy, jak poszczególne atomy cynku są rozmieszczone w zębach mrówek, aby zmaksymalizować wydajność cięcia i zachować ostrość. Mrówki mają zęby na zewnątrz pyska zwane „zębami szczęki”. W swojej budowie zęby te wykonane są z materiału, który ściśle wiąże poszczególne atomy cynku.

Naukowcy odkryli, że ponad 8% masy zębów składa się z cynku. Naukowcy zastosowali specjalną technikę mikroskopową zwaną tomografią sondy atomowej. Ta technika wykorzystuje mikroskop z wiązką jonów do pobrania małej próbki z czubka zęba. Następnie wykorzystaliśmy tomografię sondy atomowej do wizualizacji próbki, co pozwoliło zespołowi określić położenie poszczególnych atomów na końcu zęba.

mrówki

Naukowcy odkryli, że cynk jest równomiernie rozmieszczony w zębie. Było to zaskakujące, ponieważ przewidzieliśmy, że cynk będzie gromadził się w nanoduplach. Zęby mrówek są tak ostre, że mogą użyć 60% wymaganej siły, jeśli są wykonane z tego samego materiału co zęby ludzkie, a może nawet mniej.

Jednym z najciekawszych faktów, jaki wyłonili naukowcy, jest to, że dodatek cynku zwiększa twardość zębów z twardości tworzywa sztucznego do twardości aluminium. Zespół zauważa, że ​​chociaż istnieją twardsze materiały zaprojektowane, są one ogólnie bardziej kruche i zapewniają małym stworzeniom idealne połączenie twardości i kruchości.