2008-07-15

海生蠕蟲的顎是先進的航太材料?

Marine worm's jaws say 'cutting-edge new aerospace materials'
http://www.physorg.com/news135253984.html

July 14, 2008

加州與新罕布夏的研究者首度報告一種蛋白質的詳細特徵,那構成某種常見海生蠕蟲堅硬的、如犬齒般的顎。這項研究能導致設計出新一類超強、輕量級的材料,用來當作太空船、飛機的建造及修復材料還有其他應用。他們的研究預計在 7/14 ACS 的 Biomacromolecules 上刊出。

在這項新研究中,Chris C. Broomell 等人提到,Nereis virens(沙蠶),亦被稱為 sandworm(沙蟲)或 ragworm,是一種能在北大西洋淺水區域發現的、會挖洞的海生蠕蟲。

研究者仍然對其堅硬的顎與長螯感到好奇,那能與人類的牙齒匹敵且硬度超過許多合成塑膠。但很少人知道這些構造的確切化學組成。

Broomell 與同僚收集 1,000 隻蠕蟲的顎,並利用高科技儀器分析其蛋白質的內容。他們發現此蠕蟲的顎與螯是一種獨特蛋白,名叫 Nereis virens jaw protein-1(Nvjp-1),那富含組胺酸這種胺基酸。

研究者也描繪構成這種蛋白質所需要的化學條件,例如需要有鋅存在,這讓研究者能創造這種超硬輕量材料的合成版本。

※ 牠的照片就不放了,可以看看沙丘魔堡(Dune)這部老電影。

* Cutting Edge Structural Protein from the Jaws of Nereis virens
http://pubs.acs.org/cgi-bin/sample.cgi/bomaf6/2008/9/i06/abs/bm800200a.html

Chris C. Broomell, Sue F. Chase, Tom Laue, and
J. Herbert Waite
Biomacromolecules, 9 (6), 1669–1677, 2008.
doi: 10.1021/bm800200a
新塑膠:堅固如鋼而且透明
自我修復的飛機將革新飛航安全
「超級紙」:新奈米紙比生鐵更抗斷裂
與眾不同的玻璃 幫助骨骼再生
創造強韌金屬玻璃複合材料的新方法
科學家開發出能像壁虎般飛簷走壁的黏膠
綠色凝膠:由聚合物與蛋白製成
美科學家研發神奇奈米薄膜 清油污大大好用
新 ZIFs 材料能選擇性地捕捉 CO2
光子甲蟲:大自然替未來光學電腦打造鑽石般晶體
MIT 為太陽能開啟一扇「窗」
搞亂週期表的超級原子

確保奇妙材料不會變成莫名奇妙的污染
研究:奈米碳管危及某些原生動物的功能

1 則留言:

fsj 提到...

金恐龍魚鱗片 未來戰士防彈衣

【陳文和/綜合廿八日外電報導】 2008-07-29 中國時報

美國麻省理工學院一項研究發現,西非泥塘為棲地、生性好鬥的「塞內加爾多鰭魚」身上質輕而多層次的鱗片暗藏玄機,可助其化解天敵或同伴的凌厲攻勢,足以用來研製輕巧的防彈裝甲衣,供未來戰士禦敵防身。

麻省理工的相關研究報告發表於廿七日出刊的《自然材料學》期刊上。報告指出,這個獲美國國防部奧援的研究團隊,靈巧地讓活魚毫髮無傷地褪除「鱗甲」,然後藉奈米技術進行解析鑽研。

結果發現,這種可遠溯到九千六百萬年前、身體細長約達四十公分的金恐龍魚 (學名Polyrterus senegalus,俗稱『金恐龍魚』或『恐龍鰻魚』) 體表鱗片呈多層次疊覆,可化解來襲掠食者或同伴的攻擊力量,並嚴密保護皮下軟組織,將傷害減抑到最低程度。

麻省理工學院專家發現,金恐龍魚的鱗片約只有兩奈米(五億分之一公尺)厚,共有四層。他們模擬了嘶咬攻擊,藉以洞悉這些積微成著的防護鱗片的作用機制。

研究團隊相信,金恐龍魚的鱗片之所以能發揮讓人驚嘆不已的防護效用,是基於各層鱗片的材料多元異質、組構型態變化精微,且厚度各有巧妙。而各層鱗片疊覆接合的機制也發揮了關鍵防護作用。負責統籌此項研究的麻省理工材料科學暨材料工程副教授歐蒂茲女士說,金恐龍魚鱗片揭櫫的一些設計概念,例如耐用介面、消能減震機制,為研發新一代人體防護裝甲衣開拓了新思路。這些基本而關鍵的知識,將對先進生化防護材質研製領域提供無與倫比的發展潛能。

※ 上面的學名直譯是:塞內加爾多鰭魚

* Protection built to scale -- fish scale, that is
http://www.physorg.com/news136383408.html