Австрийские учёные предложили классифицировать челюсти морского многощетинкового червя Perinereis cultrifera как отдельный класс материалов, назвав его «биометаллы». Исследование, уточняющее свойства этих природных структур, опубликовано в журнале Biophysics Reviews.
Хищные черви этого вида используют свои прочные челюсти, состоящие из белков и ионов металлов, чтобы захватывать и измельчать пищу. Специалисты из Венского технического университета и Венского университета решили детально изучить их механические свойства, чтобы определить, что именно отличает биометаллы от других материалов.
Для анализа учёные применили метод наноиндентирования, при котором на материал с высокой точностью воздействует зонд, измеряя его твёрдость. Результаты дополнили химическим анализом и детальной съёмкой. Исследование подтвердило, что на кончиках челюстей концентрация ионов металлов значительно выше, чем в центральной части, что и придаёт им особую прочность.
Учёные также выявили у челюстей свойство, характерное для меди или серебра: чем меньше область воздействия, тем сложнее её деформировать. Этот эффект возникает из-за того, что при сжатии микроскопических участков дефекты в атомной структуре материала сцепляются плотнее.
Однако, в отличие от обычных металлов, челюсти червя обладают упругостью, которая тоже зависит от размера. По словам одного из авторов работы Кристиана Хельмиха, именно это свойство и отличает биометаллы. В дальнейшем команда планирует изучить материалы, которые встречаются у других видов, чтобы уточнить свою теоретическую концепцию и понять, как генетика влияет на их структуру. Подобные исследования могут помочь в создании новых синтетических материалов.
