Rekordowa wytrzymałość okrzemek

Zawierająca krzemionkę ściana komórkowa okrzemek (nazywana skorupką) ma największą wytrzymałość właściwą - stosunek wytrzymałości doraźnej materiału do jego gęstości - wśród znanych materiałów biologicznych. Przewyższa pod tym względem zarówno kości i zęby, jak i poroże.

Zespół prof. Julii Greer z Wydziału Inżynierii i Nauk Stosowanych Kalifornijskiego Instytutu Technologii (California Institute of Technology) opublikował swoje wyniki w piśmie Proceedings of the National Academy of Science.

Skorupki okrzemek są perforowane; wzór otworków przypomina plaster miodu. Istnieje kilka teorii na temat ich funkcji. Niektóre postulują, że wyewoluował on, by kontrolować przepływ płynów lub by pomagać organizmowi w pobieraniu składników odżywczych. Greer i inni uważają, że dziurki działają jak koncentratory naprężeń - "wady" materiału, które hamują powiększanie się pęknięć (mogłyby one w końcu zagrozić całemu organizmowi).

Krzemionka jest wytrzymałym, ale kruchym materiałem. Jeśli, na przykład, upuści się szkło, rozbije się. Wbudowanie tego materiału w złożony projekt skorupek okrzemek tworzy jednak strukturę oporną na uszkodzenie. Obecność otworków delokalizuje naprężenia [...].

Amerykanie chcą wykorzystać zasady budowy okrzemek do stworzenia bioinspirowanych sztucznych struktur.

okrzemki skorupka ściana komórkowa wytrzymałość właściwa gęstość koncentrator naprężeń Julia Greer