Jak koralowiec usztywnia swój szkielet na żądanie

Zespół inżynierów z University of Pennsylvania odkrył mechanizm stojący za tą niezwykłą zdolnością. Okazało się, że szkielet koralowca zbudowany jest z milionów mikroskopijnych cząstek mineralnych zawieszonych w galaretowatej matrycy. Gdy organizm poczuje zagrożenie, wypycha wodę, żel się kurczy, a cząstki zaczynają się blokować. Powstaje naturalny „zator ziarnisty”, który w ułamku sekundy usztywnia całe ciało.

„To trochę jak korek uliczny – tłumaczy Ling Li, jeden z autorów badania opublikowanego w PNAS. –Cząsteczki ściskają się, aż zakleszczą się na swoim miejscu i przestają się ruszać”.

Zespół z Penn Engineering przeanalizował budowę szkieletu, korzystając z mikroskopii, symulacji komputerowych i testów mechanicznych. Odkrył, że kluczem do tej zdumiewającej przemiany są skleryty – mikroskopijne cząstki węglanu wapnia. Mają kształt drobnych pręcików z regularnie rozmieszczonymi wypustkami, które działają jak haczyki. Gdy znajdą się blisko siebie, zaczepiają się nawzajem i tworzą zwartą, nieruchomą strukturę.

„Żeby materiał mógł się zakleszczyć, musi być wystarczająco chropowaty, ale jednocześnie łatwo wracać do luźnej formy – mówi Chenhao Hu, pierwsza autorka pracy. – Koralowiec osiągnął w tym idealną równowagę”.

To pierwszy przypadek, gdy zjawisko znane z fizyki materiałów – obserwowane dotąd w piasku, fusach z kawy czy proszkach – zaobserwowano w organizmie żywym. Natura po raz kolejny pokazała, że jest mistrzynią inżynierii: potrafi tworzyć materiały, które na żądanie zmieniają swoje właściwości – z miękkich stają się twarde, a elastyczne – sztywnieją.

Dziękujemy, że jesteś z nami. To jest pierwsza wzmianka na ten temat. Pulsar dostarcza najciekawsze informacje naukowe i przybliża najnowsze badania naukowe. Jeśli korzystasz z publikowanych przez Pulsar materiałów, prosimy o powołanie się na nasz portal. Źródło: www.projektpulsar.pl.