Вчені виявили «металеві» властивості щелеп морських черв’яків

Науковці з Віденського технологічного університету та Віденського університету виявили унікальні властивості щелеп стародавнього морського черв’яка Perinereis cultrifera, які не вписуються у звичні межі біологічних речовин. Дослідники запропонували для них новий термін – “біометали”.

Чим унікальні щелепи черв’яків?

Хоча раніше в науці вже описували біоматеріали з “металоподібними” властивостями, біометали виявилися складнішими. Дослідження, опубліковане у виданні Biophysics Reviews, підтвердило, що ці структури поєднують білки та іони металів у такий спосіб, що надає їм механічних характеристик, не притаманних ані звичайним білкам, ані традиційним металам.

Ключові особливості:

• Висока концентрація металів: Іони металів у щелепах черв’яка зосереджені переважно на кінчиках, що робить їх надзвичайно жорсткими та придатними для дроблення здобичі.

• Металоподібні ефекти: Під час випробувань щелепи продемонстрували “ефект розміру наноіндентації Нікс-Гао” – явище, при якому в мікроскопічному масштабі матеріал стає важче деформувати, що характерно для таких металів, як мідь чи срібло.

• Унікальна еластичність: На відміну від звичайних кристалічних металів, біометали черв’яків виявили еластичність, залежну від розміру, що є унікальною рисою цих природних сполук.

Перспективи для науки

Математичні моделі, створені дослідниками, показують, що ці дивовижні властивості виникають на атомному рівні через складну взаємодію білкових структур та іонів.

“Все це супроводжується захопленням красою, елегантністю та вишуканістю, які природа вклала у створення цих матеріалів”, – зазначив співавтор дослідження Крістіан Хельміх.

Вчені планують розширити базу досліджень на інші види черв’яків, щоб зрозуміти зв’язок між генетичним кодом та структурою цих матеріалів. Очікується, що розуміння принципів створення “біометалів” відкриє нові напрямки у матеріалознавстві, дозволяючи надихнутися природними конструкціями для розробки новітніх синтетичних матеріалів.

• Невелика група черв’яків, знайдених на глибині 40 метрів в Сибіру, ​​жила в епоху пізнього плейстоцену, була розморожена та відроджена.