Araştırmacılar incilerin inanılmaz simetrisinin sırrını çözdüler
Arama Sonuçlarını Almak İçin Buraya Yazın!

Araştırmacılar incilerin inanılmaz simetrisinin sırrını çözdüler

Keşif, güneş panelleri ve uzay yolculuğu için daha uygun malzemelere ilham verebilir.


Araştırmacılar, burada resmedilen Akoya inci istiridyeleri gibi, istiridyelerin ve diğer yumuşakçaların nasıl simetrik inciler yetiştirdiğini keşfettiler. Bulgu, güneş panelleri ve uzay araçları için yeni malzemelere ilham verebilir.

Yüzyıllar boyunca araştırmacılar, istiridyelerin düzensiz şekilli kum taneleri veya enkaz parçaları etrafında nasıl şaşırtıcı derecede simetrik, mükemmel yuvarlak inciler büyüdüklerini merak ettiler. Şimdi bir ekip, istiridyelerin, midyelerin ve diğer yumuşakçaların, doğada görülen matematiksel kuralları izleyen mücevherleri büyütmek için karmaşık bir süreç kullandığını gösterdi.

İnciler, tahriş edici bir madde bir yumuşakçanın içinde sıkışıp kaldığında oluşur ve hayvan, yumuşak mineral ve protein katmanları (birlikte sedef olarak adlandırılır) oluşturarak kendini korur. Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı'nda 19 Ekim'de yayınlanan bir analize göre, bu asimetrik merkez üzerine inşa edilen her yeni sedef tabakası, kendinden öncekilere tam olarak uyum sağlayarak düzensizlikleri düzelterek yuvarlak bir inci elde ediyor .

Canberra'daki Avustralya Ulusal Üniversitesi'nde biyojeokimyacı olan Laura Otter, "Sedef, bazı deniz kabuklarının içlerinde veya incilerin dışında gördüğümüz inanılmaz derecede güzel, yanardöner, parlak bir malzemedir" diyor.

Bir incinin sedef katmanlarını bırakırken simetrik büyümesinin, yumuşakçaların iki temel yeteneği dengelemesine bağlı olduğunu keşfettiler, Otter ve meslektaşları keşfetti. İnci formları olarak ortaya çıkan büyüme sapmalarını düzelterek bu varyasyonların incinin birçok katmanına yayılmasını önler. Aksi takdirde, ortaya çıkan mücevher orantısız olacaktır.

Ek olarak, yumuşakça sedef katmanlarının kalınlığını modüle eder , böylece bir katman özellikle kalınsa, sonraki katmanlar yanıt olarak daha ince olur ( SN: 3/24/14 ). Bu, incinin binlerce katmanı boyunca benzer bir ortalama kalınlığı korumasına yardımcı olur, böylece mükemmel bir şekilde yuvarlak ve tek tip görünür. Bu sabit ayarlama olmadan, bir inci, küresel şeklinden uzaklaşan küçük kusurları çoğaltarak, tabakalı tortul kayaya benzeyebilir.

Araştırmacılar , doğu Avustralya kıyı inci çiftliğinde Akoya inci istiridyelerinden ( Pinctada imbricata fucata ) toplanan keshi incilerini incelediler . İncileri enine kesitler halinde kesmek için bir elmas tel testere kullandılar, ardından incilerin yapısını karakterize etmelerini sağlayan tahribatsız bir teknik olan Raman spektroskopisini kullanarak taşları cilaladılar ve incelediler. Gazetede sergilenen incilerden biri için, 548 gün boyunca biriktirilen 2.615 katman saydı.


Bir keshi incisinin bu enine kesiti, yuvarlak mücevherin şekilsiz bir enkaz yığını etrafında büyüdüğünü gösteriyor.

Analiz, incilerin sedef katmanlarının kalınlıklarındaki dalgalanmaların, 1/f gürültüsü veya pembe gürültü adı verilen ve rastgele görünen olayların gerçekte bağlantılı olduğu bir fenomen sergilediğini ortaya çıkardı. Bu durumda, farklı kalınlıklarda sedef katmanlarının oluşumu rastgele görünebilir, ancak aslında önceki katmanların kalınlığına bağlıdır. Aynı fenomen sismik aktivitede iş başındadır: Yerin gümbürtüsü rastgele görünüyor, ancak aslında önceki son sismik aktiviteyle bağlantılı. Ann Arbor'daki Michigan Üniversitesi'nde malzeme bilimcisi ve mühendisi olan ortak yazar Robert Hovden, pembe gürültünün klasik müzikte ve hatta kalp atışlarını ve beyin aktivitelerini izlerken bile ortaya çıktığını söylüyor. Hovden, bu fenomenlerin "evrensel bir davranış ve fizik sınıfına ait olduğunu" söylüyor.

Biyomineralizasyon üzerine çalışan fizikçi Pupa Gilbert, araştırmacıların ilk kez "sedef kendi kendini iyileştirdiğini ve bir kusur ortaya çıktığında, harici bir iskele veya şablon kullanmadan birkaç [katman] içinde kendini iyileştirdiğini" bildirdiklerini söylüyor. Çalışmaya dahil olmayan Wisconsin-Madison Üniversitesi. "Sedef, daha önce takdir ettiğimizden çok daha dikkat çekici bir malzeme."

Otter'ın notları: "Bu alçakgönüllü yaratıklar, tüm teknolojimizle yaptığımızdan çok daha kolay ve daha iyi süper hafif ve süper sert bir malzeme yapıyorlar." Sadece kalsiyum, karbonat ve proteinden oluşan sedef, "yapıldığı malzemelerden 3.000 kat daha sağlamdır."

Hovden, bu yeni inci anlayışının, daha enerji verimli güneş panelleri veya uzay gemilerinde kullanım için optimize edilmiş sert ve ısıya dayanıklı malzemeler gibi "yeni nesil süper malzemelere" ilham verebileceğini ekliyor.

Yorum Gönder

0 Yorumlar
* Lütfen Burada Spam Yapmayın. Tüm Yorumlar Yönetici Tarafından İncelenir.

Reklam Alanı