海胆牙或有助于研制自动打磨刀具
- 2010-12-28 12:32:041217
早在公元前３４３年，古希腊自然学家和哲学家亚里士多德就曾写过有关海胆的书籍。
美国科学家终于将谜底揭开。他们发现，海胆牙齿中坚硬晶体间较软的有机物质是牙齿“自我打磨”并永葆锋利的关键。这种工作机理或许有助研制具有自我打磨功能的刀具。
永葆锋利
海胆是一种常见海洋生物，广泛分布在世界各地海域中。它们以藻类和海洋小生物为食，喜欢栖息在海藻丰富的岩石缝以及坚硬沙泥质的浅海地带。
海胆利用口器*位置的五个白齿来磨碎石头，为自己打造一个小巢穴以躲避海浪冲击或敌人进攻。一直以来，海胆如何让牙齿永远处于锋利状态引起科学家的兴趣。
“海胆的牙齿可以磨碎石头，”英国《每日邮报》２６日援引美国威斯康星－麦迪逊大学教授、此次研究负责人普帕·吉尔伯特的话报道，“但是它们能够自我打磨，这比任何我们知道和使用的切割或打磨工具都要厉害。”
结构解析
吉尔伯特对海胆牙齿的研究开始于５年前。初衷源于一个非常简单、孩子式的疑问：为什么海胆的牙齿总是那么锋利？
为此他环游世界，寻找*的显微镜及其他科学仪器对海胆牙齿的结构进行观察研究。研究团队在过去６个月，用世界上复杂精密的显微设备观察海胆复杂的牙齿构造。
海胆牙齿显微结构显示，两种不同形式的方解石晶体层组成了牙齿的主要部分，两层相错交叉分布，由一种更坚硬的方解石胶结物相连。牙齿依靠不断地用新的锋利的刃面晶体来替换钝掉的部分，以时刻保持锋利状态。达到这一目的的关键，是散缀在牙齿中相对较软的有机物质层。
自我打磨
“有机物质层是整个链条中的薄弱环节，”吉尔伯特说，“海胆牙齿中有一些事先确定好的断点，跟打孔纸的原理相似，硬晶体会在这些断点脱落。”
坚硬层一旦变钝，就会在这些薄弱的断点自然脱落，新的锋利的晶体层就会暴露出来，从而保证海胆牙齿永远处于锋利状态，就像指甲不停生长一样。
研究成果由新一期《美国化学学会杂志》双周刊发表。
“现在我们已经知道了它的工作机理，”吉尔伯特说，“利用这些知识可以开发在使用过程中能够进行自我打磨的工具。”
“海胆牙齿的工作机理是关键。形状上设计到位，再应用类似机理，具有自我打磨功能的刀具，理论上可以研制出来，”吉尔伯特说。
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