"رغيف اللحم المتجول"والطباعة ثلاثية الأبعاد

"رغيف اللحم المتجول"والطباعة ثلاثية الأبعاد

الأسنان الصلبة للرخويات الحمراء تحتوي على جزيئات صغيرة من معدن "السانتاباربارايت" النادر جدًا.

3 يونيو 2021

إذا بحثت حول الشواطئ شمال المحيط الهادي، فقد تكون سعيد الحظ لو صادفت "كيتون"  أحد الرخويات البحرية التي تشبه "رغيف لحم متجول" أحمر اللون، مستدير الشكل يعرف علميًا باسم Cryptochiton stelleri، يتهادى على الشواطئ، ويكشط الطحالب عن الصخور بأسنانه الصغيرة بشكل مدهش. الأمر ليس كذلك فحسب فهذا الحيوان البحري الغريب قد يكون ملهمًا للعلماء في تطوير الطباعة ثلاثية الأبعاد.

يعد " C. stelleri" أكبر كيتون في العالم، حيث يصل طوله إلى 35 سنتيمترًا، ولديه عشرات الصفوف من الأسنان على ملحقات صغيرة ومرنة تستخدمها في. كشط الطحالب من الصخور، وتصل صلابة أسنانه نحو ثلاثة أضعاف مينا الأسنان البشرية.

وفي دراسة أجراها العلماء علي" كيتون" ونشرت نتائجها في الأكاديمية الوطنية للعلوم، استخدم الباحثون مجموعة متنوعة من تقنيات التصوير المتقدمة، مثل الفحص المجهري والتحليل الطيفي. واكتشف العلماء أن الأسنان الصلبة لهذه الرخويات الحمراء تحتوي على جزيئات صغيرة من معدن حديدي نادر جدًا هو" السانتاباربارايت" وهو من أقسى المواد الموجودة في الطبيعة على الإطلاق. وبينما كان العلماء يعرفون أن هذه الرخويات لديها أسنان قوية بشكل استثنائي، فإن العثور على معدن "السانتابارباريت" كان غير متوقع تمامًا. وبحسب "ديرك جوستر"، عالم المواد في جامعة نورث وسترن وكبير مؤلفي الورقة البحثية، فإنه لم يُر هذا المعدن من قبل في سياق بيولوجي.

 كيفية اندماج "سانتابارايت"في أسنان "كيتون" لا يساعد العلماء فقط على فهم طريقة تغذيتها، بل يساعد أيضًا في تقدم تكنولوجيا الطباعة ثلاثية الأبعاد. وقد لاحظ الفريق أيضًا أن توزيع المعدن داخل الأنسجة أثر على صلابة الأجزاء المختلفة من الهيكل المجوف للكيتون. ولاستخدام نفس المبدأ لصنع حبر أكثر قوة للطباعة ثلاثية الأبعاد.أنتج الباحثون بديلًا اصطناعيًا لسانتاباربرايت إضافة إلى الحديد والفوسفات. وبحسب" جوستر" من الممكن خلط الحبر بنسبة يمكن تغييرها مباشرة قبل الطباعة". وهذا من شأنه أن يسمح بتغيير التركيب، وكمية الجسيمات النانوية، ويصف" جوستر" اكتشاف مواد فائقة الصلابة مثل أسنان "كيتون" بالإنجاز الميكانيكي المثير للاهتمام. في النهاية تظل الطبيعة ملهمة للعلماء في حل مشكلات الهندسة والتصميم، ولكن لا يزال هناك تحديات جمة في التصنيع الحديث.

المصدر: Popular Science

وحيش

غرائب أسماك السيلاكانث.. لا تصل لسن الرشد قبل 55 عامًا

غرائب أسماك السيلاكانث.. لا تصل لسن الرشد قبل 55 عامًا

تعيش أسماك السيلاكانث، على أعماق تصل إلى 2300 قدم قبالة الساحل الشرقي لإفريقيا. وهي نادرة وحساسة لأي اضطراب.

هجرة فراشة السيدة الملونة من إفريقيا إلى أوروبا

وحيش سلوك

الفراشات صاحبة أطول هجرة في عالم الحشرات

فراشات السيدة الملونة لديها دهون كافية في جسمها لتحمل 40 ساعة من الطيران دون توقف، من اجل عبور الصحراء.

سر الريش الداكن تحت أعين الصقور؟

وحيش سلوك

سر الريش الداكن تحت أعين الصقور

عندما يضرب وهج الشمس سطحًا أبيض فإنه يرتد إلى الوراء إذا كان للصقور ريش ذو لون أفتح على وجنتيها فإن أشعة الشمس سترتد إلى أعينها!