Твердые на суше, но мягкие в воде: рассказываем, как панцири брахиоподов могут стать отличной основой для брони будущего
Любопытное свойство оболочки брахиоподов может позволить создать защитное снаряжение, которое может быть гибким в одних условиях и при этом твердеть по мере необходимости
Брахиоподы — это маленькие морские создания, которые очень похожи на моллюсков, но на самом деле не имеют с ними близкого родства. Один африканский брахиопод, известный как Discinisca tenuis, обладает весьма интересной особенностью — его защитная внешняя оболочка мягкая и гибкая в воде, но становится твердой при высыхании.
В своем исследовании международная группа ученых использовала процесс, называемый криотомографией, для анализа некоторых из подобных оболочек, толщина которых составляет всего около половины миллиметра. Было обнаружено, что панцири имеют структуру, похожую на кирпичную стену, в которой «кирпичи» представляют собой нанокристаллы минерала фторапатита (напоминающего наша зубная эмаль), а «строительный раствор», соединяющий кирпичи, состоит из органических молекул, таких как хитин и различные белки.
Когда этот раствор высохнет, он жестко и просто скрепляет кирпичи. Однако, как только раствор намокнет, он быстро становится мягким, позволяя кирпичам скользить вперед и назад друг относительно друга. Сеть пор внутри оболочки помогает направлять в раствор воду, облегчая процесс.
Считается, что это качество может помочь скоплениям Discinisca tenuis выжить в их приливной среде обитания. Когда существа подвергаются воздействию воздуха во время отливов, их панцири затвердевают, обеспечивая защиту от хищников и стихий. Однако, когда они погружены в воду, их панцири размягчаются, так что брахиоподы-соседи не повреждают друг друга, когда раскачиваются в волнах вперед и назад.
Ученые работают над тем, чтобы технологию, вдохновленную этим механизмом, можно было использовать для практических целей: в адаптивных спортивных шлемах, наплечниках или другой защитной одежде. Статья об исследовании, проведенном доктором Йоханнесом Ихли из швейцарского Института Пауля Шеррера, была опубликована в журнале Nature Communications.