تغطية شاملة

لينة - صعبة؟

الكيتون هو حيوان لا فقاري من النظام الرخويات، والذي من أجل البقاء يحتاج إلى نمو أسنان قوية بشكل مستمر. إن فهم العملية يمكن أن يساهم في تحسين كفاءة الألواح الشمسية وبطاريات الليثيوم

مدرسة ابتدائية. الصورة مقدمة من البروفيسور دوجلاس إيرنيس
بواسطة: أوفير ماروم

الكيتون (الاسم العلمي: تشيتون) هو حيوان رخوي بحري مسطح وعريض، له صفائح مدرعة في الأعلى، أما الجزء السفلي فهو ناعم وعضلي، مما يسمح له بالالتصاق بالصخور. أثناء التطور، تكيف هذا الحيوان مع أكل الطحالب التي تنمو على الأسطح الصخرية وفي الشقوق. من أجل حصاد طعامه، طور الكيتون عضوًا خاصًا يسمى الراديولا، وهو عبارة عن هيكل يشبه الحزام الناقل يحتوي على 70-80 صفًا متوازيًا من الأسنان. أثناء الأكل، تستخدم الصفوف الأولى من الأسنان لطحن الصخور للوصول إلى الطحالب. وتتآكل هذه الأسنان، ولكن يتم استبدالها بأسنان جديدة تتكون بشكل منتظم وبمعدل مماثل لمعدل التآكل.

من التنوع الغني الذي توفره شواطئ كاليفورنيا، موطن مختبر المحاكاة الحيوية والمواد النانوية، يجد البروفيسور ديفيد كيسيلوس مصدر إلهام لبناء هياكل نانومترية جديدة. لقد أخبرنا هنا سابقًا عن النتائج التي توصل إليها فيما يتعلق ببنية أذرع السرعوف واستخداماتها المحتملة.

في بحثه عن مواد مقاومة للتآكل، اختار البروفيسور كيساليوس التحقيق في الطريقة التي تنمو بها أسنان الكيتون.

في مقال نُشر مؤخرًا، وجد أن العملية التي ينمو فيها الكيتون البمبوت (نوع معين من الكيتون) أسنانه تحدث في ثلاث مراحل نموذجية. في البداية، تتشكل بلورات أكسيد الحديد (أكسيد الحديد المائي) على طول نمط يشبه الألياف مصنوع من الكيتين (السكر المركب). في المرحلة الثانية، يتغير هيكل البلورات ويصبح مادة من نوع المغنتيت. وأخيرًا، تبدأ جزيئات المغنتيت في النمو على طول الألياف العضوية، حتى تتشكل قضبان متوازية داخل الأسنان البالغة - مما يجعلها صلبة بشكل خاص. ووفقا للبروفيسور كيساليوس، يمكن استخدام هذه الأفكار لتوجيه نمو المعادن اللازمة لبناء الخلايا الشمسية وبطاريات الليثيوم. ومن خلال التحكم في حجم وشكل واتجاه البلورات النانوية المهندسة، يعتقد أنه من الممكن بناء مواد تسمح للخلايا الشمسية وبطاريات الليثيوم بالعمل بكفاءة أكبر. بالإضافة إلى ذلك، فإن تقليد عملية التمعدن الحيوي التي يستخدمها الكيتون سيسمح بنمو البلورات النانوية عند درجات حرارة منخفضة نسبيًا لنمو البلورات النانوية، وبالتالي، كما هو الحال مع العديد من عمليات المحاكاة الحيوية، سيكون من الممكن توفير الطاقة والتكاليف المالية.

الى مصدر الخبر

للحصول على معلومات حول موقع الابتكار من الطبيعة

تعليقات 3

ترك الرد

لن يتم نشر البريد الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها *

يستخدم هذا الموقع Akismat لمنع الرسائل غير المرغوب فيها. انقر هنا لمعرفة كيفية معالجة بيانات الرد الخاصة بك.