Роберт Шофилд и его коллеги выяснили тайну устройства муравьиных зубов: все дело в определенном устройстве металлических ионов.
Авторы новой работы выяснили, что в жвалах равномерно распределены металлические ионы: именно они позволяют прилагать меньше усилий при кусании, чем зубная эмаль, металлы в которой образуют отдельные кластеры.
Челюсти насекомых еще иначе называют мандибулы, они нужны, чтобы разгрызать пищу и защищаться от нападений.
На переднем крае мандибул часто располагаются дополнительные утолщения и зубцы. Эти структуры образованы сочетанием белковых и углеводных полимеров с обильным включением металлов: цинка, а также марганца, меди, железа.
Авторы новой работы решили изучить строение мандибул муравьев, чтобы потом использовать эту информацию для других полезных механизмов. Чтобы установить атомарную структуру муравьиных мандибул они провели атомно-зондовую томографию. В этом случае от образца отделяется тонкий кончик, который используют в качестве острия, на которое подается высокое напряжение. Срывающиеся ионы регистрируются детектором, позволяя реконструировать структуру исходного образца с атомарной точностью.
В результате выяснилось, что ионы цинка в мандибулах муравьев распределены практически равномерно и очень крепко связаны с аминокислотными остатками соседних белков.
Именно такая структура позволяет поддерживать четкую форму поверхности муравьиных жвал. Такая особенность строения позволяет прикладывать почти на две трети меньше усилий для разгрызания кусочков пищи, по сравнению, например, с человеческой зубной эмалью.
Читать далее:
Посмотрите на тяжелый ударный беспилотник, который несет оружие весом в тонну
Ученые три года не могут поймать лиса Рэмбо. Он мешает выпустить в лес редких животных
Космический корабль в несколько километров: все, что известно о новом проекте Китая