Gegen die Arapaima Piranha punktet aber nicht gewinnen

Diese Forschung in Aktion Artikel wurde LiveScience in Zusammenarbeit mit der National Science Foundation zur Verfügung gestellt.

Es ist ein Match-Up verdient eine late-Night Film: eine Schule von hungernden Piranha und einen 300-Pfund (130 kg) Fisch zusammen setzen, und wer kommt die Gewinner?

Die überraschende Antwort, den berüchtigten Guillotine-wie Biss der Piranha ist Brasiliens massive Arapaima Fisch. Das Geheimnis der Arapaima Erfolg liegt in ihren komplizierten Skalen, oben abgebildet. Die Waage könnte Bio-Inspiration für Ingenieure, die auf der Suche nach flexiblen Keramik zu entwickeln, und sie könnte zu neuen Arten von harten, flexiblen Körper Rüstung. Andere mögliche Anwendungen sind Brennstoffzellen, Isolierung und Luft-und Designs.

Die Inspiration für diese Studie kam während einer Expedition in das Amazonasbecken, das Marc Meyers, Professor an der Jacobs School of Engineering an der University of California, San Diego, vor Jahren habe. Der Maschinenbau und die Luft-und Raumfahrttechnik Professor wunderte sich über die Arapaima schützende Skalen. Wie könnte es in Piranha-verseuchten Seen leben wo einige andere Tiere überleben könnten?

Im Labor gegeneinander Meyers und Kollegen "Piranha" "Arapaima" mit Hilfe einer Maschine, die eine industrietaugliche Locher ähnelt. Sie Piranha-Zähne auf den oberen Stempel angebracht, der Arapaima Waage in eine weichere, Rubber-Oberfläche auf der Unterseite (imitiert die weiche, zugrunde liegenden Muskel auf den Fisch) eingebettet und gedrückt. [Siehe Bilder von Piranha versus Arapaima Experiment]

Die Zähne teilweise Drang die Skala, aber bevor sie den Muskel durchstechen könnte geknackt. Meyers und Kollegen präsentierten die Ergebnisse in der Fachzeitschrift Advanced Biomaterialien.

Die Arapaima Skala vereint eine stark mineralisierte Außenschicht mit einem internen Design, die hilft, das Ausmaß der Piranha Rasiermesser-wie Biss widerstehen. Der Materialmix ist ähnlich wie die harten Zahnschmelz über weicher, verkalkte Gewebe hinterlegt – Dentin — in den Zähnen, sagte Meyers.

In mancher Hinsicht ist das Feld der Bionik eine Rückkehr zu den Wurzeln des verarbeitenden Gewerbes, Meyers vorgeschlagen, wenn Frühmenschen aus Leder, Knochen und Holz gefertigt.

"Wir haben Materialien mit viel höherer Leistung produziert, aber wir erreichen die Grenze mit synthetischen Materialien," sagte er. "Nun, wir sind im Rückblick auf diese natürlichen Materialien und Fragen:" Wie Natur diese Dinge zusammen?""

Anmerkung der Redaktion: Meinungen, Erkenntnisse und Schlussfolgerungen oder Empfehlungen ausgedrückt in diesem Material sind die des Autors und spiegeln nicht unbedingt die Ansichten von der National Science Foundation. Siehe die Recherche im Archiv der Aktion.