Abalone-Rüstung: Härtesten Sachen theoretisch möglich

Jahrhunderte des Krieges haben
Körper Rüstung von Kuh Häute zu Kevlar entwickeln zu sehen. Wissenschaftler sind jetzt Testumgebung verwendet.
Experimente und Mathematik zu entdecken, eine stärkere kugelsichere Lösung in
die schöne, Helm-Häuser, die Algen Essen Abalonen für sich selbst machen.

Abalonen schaffen eine sehr
Ziegel-gefliesten Struktur für ihre Schalen, die die härtesten Anordnung ist bestellt
der Fliesen theoretisch möglich sagt Marc A. Meyers von der University of California,
San Diego (UCSD). Die Fliesen bestehen aus Calciumcarbonat oder Kreide, sandwiches
beschichtete oben und unten mit einem dünnen Protein.

"Der Laminataufbau
von Abalone hat Shell unserer Fraktion zur Entwicklung eines neuen Kunststoffes angeregt.
mit diesem niedrigen Weichtier als Leitfaden,"sagte Meyers.

Abalone-Muschel kann nicht aufhören
eine AK47-Kugel, aber sorgfältige Prüfung der Schritte von Abalone zu machen
Ihre Schalen können helfen, Meyers und anderen Materialien-Wissenschaftler entwickeln leicht
und effektive Schutzwesten für Soldaten, Polizisten, Spione und andere.

In den letzten 20 Jahren, Ingenieure
und Wissenschaftler wandten sich mehr und mehr zur Natur für Design Inspiration. Die
Feld wird Bionik bezeichnet.

Die Idee ist, dass die Natur
Designs für maximale Leistung mit minimalem Aufwand entwickelt hat. Ein Beispiel
Die auslaufsichere Verpackung einen Apfel und seine Haut liefert.

Bionik ist nichts Neues.
Die Gebrüder Wright zog ihre Luftfahrt-Pläne von den Flügeln der Vögel. Mehr
vor kurzem kam die Entwicklung der Klettverschluss aus eines Mannes Beobachtung der Effizienz
der Grate im Festhalten an einem Hund das Fell.

Im Bereich des harten Sachen,
Biomimetik Wissenschaftler haben vor kurzem auch Vogel Rechnungen, Hirschgeweih untersucht und
tierischen sehnen.

"Wir wandten uns an
Natur weil Millionen von Jahren der Evolution und natürliche Selektion gegeben haben
bei vielen Tieren auf einige sehr robusten Materialien mit überraschenden mechanischen steigen
"Eigenschaften, sagt Meyers.

In Experimenten mit abalone
Muscheln, Meyers und seine Doktorandin Albert Lin entdeckt, dass Sie
gemacht von unregelmäßigen Stapel von Kreide Fliesen eins treiben die Jungs die Dicke des menschlichen
Haare (insgesamt 0,5 Mikrometer). Die Krümmung des Lichts durch diesen Stapel
den Glanz von Perlmutt produziert.

In Bezug auf Festigkeit eine
positiver Ladung auf die Beschichtung von Protein bindet an eine negative Ladung auf der Oberseite
und Bodenflächen der Kreide hexagonal geformten Fliesen. Dieser "Leim"
ist stark genug, um Schichten der Fliesen halten Sie fest zusammen, aber schwach genug, um
erlauben die Schichten zu schieben Sie auseinander, absorbieren die Energie des einen heftigen Schlag in die
Prozesses.

"Die Hafteigenschaften
die Protein-Kleber, zusammen mit der Größe und Form des Calciumcarbonats
Fliesen, erklären, wie das Innere der Schale gibt ein wenig ohne zu brechen"
Meyers, sagte. "Im Gegenteil, als ein herkömmliches Laminat Pausen, die
gesamte Struktur geschwächt ist."

Lin und Meyers gemessen
das Wachstum der Abalone-Muscheln in einem Labor-Aquarium an UCSDs Scripps angebaut
Institution of Oceanography. Sie schob einen Abschnitt der Körperwand Auskleidung
die einzelnen Abalone-Muscheln geklebt 15-Millimeter-Glas-Objektträger zu ihnen, und
später zog sich Folien in verschiedenen Zeitabständen zu prüfen, das Wachstum von "flat
Perle"unter dem Mikroskop.

Sie fanden, dass der abalone
weiche Körperwand oder Mantel, in der Nähe der Shell initiiert Kreide Niederschlag jedes
10 Mikrometer, an welchen, die stellen die extrem dünnen Fliesen zu Form und langsam beginnen
erweitern Sie nach außen in die Form der Sechsecke, schließlich anschlagenden Nachbar Fliesen.
Fotografiert von oben durch ein Mikroskop, ähneln die Schalenflächen eine Tanne
Da Abalonen Schichten der Fliese schneller hinzufügen als jede Schicht ausgefüllt wird.

Das Ziel des Teams ist es, generieren
eine mathematische Beschreibung der Schale Wachstum, die von der Industrie verwendet werden kann, zu konstruieren
Körper Rüstung basierend auf die Abalone geniale Konstruktion.