Новый толчок в развитии композиционных материалов дали обитатели океанского дна
Новый толчок в развитии композиционных материалов дали обитатели океанского дна.
На глубине четыре километра обитает стеклянная губка Hyalonema, которая закрепляется на песчаном дне при помощи силикатных микроволокон, или спикул, длиной до одного метра. Эти спикулы сами по себе являются уникальным по прочности и гибкости композиционным материалом, т.к. они помогают губкам оставаться на месте, несмотря на сильные подводные течения, пригибающие метровых губок ко дну. Существующие синтетические керамические материалы не способны выдерживать нагрузки такого типа и интенсивности.
На протяжении пяти лет группа учёных из Германии, Великобритании и России исследовала биохимические и физические свойства спикул.
Спикулы обладают поразительными оптическими свойствами при том, что губки живут сотни лет, и это наряду с их поразительной прочности и гибкости, как сообщили исследователи: «спикулу можно даже связать в петлю». По своей структуре спикулы имеют многослойное строение по принципу цилиндр в цилиндре.
В ходе исследований учёные пришли к выводу, что эластичность спикул объясняется наличием нановолокон структурного белка-коллагена, который составляет органический каркас силикатных скелетных волокон. Этот коллаген гидроксилирован, чем принципиально отличается от коллагена скелета человека и других высших животных.
Как известно, стеклянные губки относятся к группе первых многоклеточных организмов, возникших на планете более 600 млн. лет назад. Учёные считают, что именно специфическая наноструктурная организация опорных спикул губок позволила им до сих пор выживать в экстремальных условиях.
На основе результатов экспериментальных исследований планируется начать разработку технологий получения новых нанокомпозитных биоматериалов в области так называемой экстремальной биомиметики, то есть при очень низких температурах и высоком давлении.
Источник: MPlast.by
__________________________________________________________________________________