الدرع مع جزيئات الحديد

تعتبر إحدى الرخويات الفريدة من أعماق المحيط، ذات الصدفة المغطاة بجزيئات الحديد، مصدر إلهام لبناء دروع أفضل للجنود والمركبات.
بواسطة: أوفير ماروم

قد لا تبدو قوقعة الحلزون مصدرًا مثاليًا للإلهام لنظام الدفاع، لكن بطنيات الأقدام ذات القدم الحرشفية ليست حلزونًا عاديًا. ولم يتم اكتشاف الحلزون إلا في عام 2001 بالقرب من الفتحات الحرارية المائية، في قاع المحيط الهندي، على عمق حوالي 2,420 مترًا تحت مستوى سطح البحر. في بيئته الطبيعية، بالقرب من الفتحات البركانية تحت الماء، يواجه الحلزون درجات حرارة عالية وتغيرات سريعة في درجات الحرارة والحموضة العالية وهجمات الحيوانات المفترسة مثل السرطانات التي تحاول سحقه بكماشاتها إذا لزم الأمر - لعدة أيام حتى ينكسر.

وجد الباحثون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا الذين فحصوا درع الحلزون (الصدفة) أنه يتكون من ثلاث طبقات مختلفة، كل منها تساهم بشكل مختلف في فعاليتها. تحتوي الطبقة الخارجية على جزيئات من كبريتيد الحديد (Fe3S4) التي تنشأ من الانبعاثات الحرارية المائية. وحتى الآن، يعتبر هذا الحلزون هو الحيوان الوحيد المعروف الذي يحتوي على هذه المادة في بنيته. في وقت الاصطدام، كما يحدث أثناء هجوم من قبل الحيوانات المفترسة العرضية، تتشقق الطبقة الخارجية للدرع في شقوق صغيرة، والتي تنتشر حول جزيئات كبريتيد الحديد الموجودة فيه. وبهذه الطريقة، يتم ضمان عدم ظهور شقوق أكبر في القشرة، مما قد يؤدي إلى تسريع انهيارها. الطبقة الثانية، الأكثر سمكًا، مصنوعة من مادة عضوية في هيكل إسفنجي. ويعتقد الباحثون أن وظيفتها هي امتصاص الطاقة الميكانيكية أثناء الهجوم والحفاظ على الطبقة السفلية الهشة من الدرع من التشقق. وهذه وظيفة حاسمة، لأن الماء الحمضي يمكن أن يتسرب إلى الطبقة الداخلية المصنوعة من كربونات الكالسيوم، ويذيبها بسرعة عند نقاط الكسر، وبالتالي يتسبب في نمو شظايا صغيرة ووصولها إلى جسم الحلزون.

مثل القواقع، يسعى جسم الإنسان بشكل طبيعي إلى امتصاص طاقة التأثير في طبقاته الخارجية فقط. يأمل الباحثون (في دراسة مولها الجيش الأمريكي جزئيًا) في تطبيق الأفكار المستفادة من البحث في مجموعة واسعة من الاستخدامات مثل الدروع الواقية للبدن والخوذات وحتى كغطاء لأنابيب القطب الشمالي التي تتضرر بانتظام بسبب الأنهار الجليدية.
يوضح هذا المثال مرة أخرى الفائدة التي يمكن أن نجنيها من تعلم الكائنات الحية من حولنا، وخاصة تلك التي تكيفت مع بيئة معيشية صعبة مثل بيئة الحلزون.

الى مصدر الخبر