@ 2017.03.05 , 15:00
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你的牙齿能帮助科学家打造更棒的飞机

你可能没有想到你嘴里的牙齿与霸王龙的巨大獠牙有很多相似之处。但从微观层面上来看,牙釉质的核心结构多年来并未发生过太大改变。于是,科学家们再次从自然母亲的设计中得到灵感,想到办法来提升飞机的坚固程度和安全性。

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是什么让牙釉质如此特别?当你想到这一点的时候,你首先得明白你的牙齿必须坚强到能够咀嚼和撕碎食物,同时忍受几十年的咀嚼震动(或者简单的四处走动)而不崩碎。大部分人造材料只能忍受一种考验。钢铁很坚固,但随着时间的流逝它们会出现应力裂缝;虽然橡胶能够轻易吸收震动,但它却不是打造飞机的最佳材料。

从微观层面上来看,牙釉质由几排坚固的陶瓷晶体构成,这些晶体周围还环绕着柔软的有机蛋白质。当牙齿受到撕咬或者咀嚼的压力时,这几排晶体就会压缩弯曲,周围的柔软蛋白质材料则会吸收多余的能量,避免牙齿结构受损。这种设计自恐龙统治地球的时候就很有用,所以复制这种设计很有必要。

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密西根大学工程学院的化学工程教授Nicholas Kotov的早期调查,揭示了牙釉质随着生物进化而改变的过程。博士后研究员Bongjun Yeom则成功地创造出拥有同样弹性性能的材料。只不过他们的釉质材料并非陶瓷晶体和蛋白质,而是氧化锌纳米线和一种柔软的聚合材料。他们的研究被发表在《自然》期刊上。

人造牙釉质终有一天能够成为打造飞机机身和汽车底盘的代替品。仿造的釉质不仅更轻,它还能够承受持续的震动、压力,还有飞行途中的扩张和压缩。金属持续承受这些将会出现微小的裂缝和结构故障,当你身处一万米高空时肯定不想遇到这事儿。

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新材料还可以被用在电子器件中,尤其是飞行器和飞机依赖的器件,这些电子器件必须能够承受极端的重力和震动。不过Kotov及其团队还面临着将其量产的问题。

生产这种人造牙釉质非常耗费时间。四十层晶体要一层层铺起来,就这样也只能做出一微米人造牙釉质,这么少的材料只够放在载玻片上而已。想要得到足够用来制造一整架飞机的材料,必须花费几年时间来打造。即便它有很多优点,但造价昂贵这一点就足以让人们望而却步。不过随着科技的发展,也许有一天你能够坐在巨大的智齿里面飞往佛罗里达州。

本文译自 Gizmodo,由译者 肌肉桃 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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  1. ayaoayaoaya
    @1 year ago
    3397285

    关键字:你的牙齿……打……飞机

  2. 大司马大将军
    @1 year ago
    3397286

    糟了,我第一眼看成你的牙齿能帮科学家打飞机。

  3. 蛞蝓
    @1 year ago
    3397287

    你的牙齿能帮科学家更棒的打飞机

  4. 商周知
    @1 year ago
    3397288

    你的牙齿能帮助科学家打更棒的飞机

  5. 3397289

    只看到打飞机

  6. 3397293

    你的牙齿能帮科学家打造更棒的飞机杯

  7. rename
    @1 year ago
    3397295

    你的牙齿能打造更棒的科学家飞机杯

  8. tzxwww
    @1 year ago
    3397299

    你的牙齿能帮助科学家打更棒的飞机

  9. 孖孖
    @1 year ago
    3397311

    先不要要求那么完美

  10. 西西弗斯
    @1 year ago
    3397337

    科学家为什么要用我的牙齿打飞机?

  11. 老蛋
    @1 year ago
    3397350

    用巨大的培养基培植细胞组合一台飞机……想着都带劲啊

  12. ZjzMisaka
    @1 year ago
    3397385

    你的牙齿能帮助科学家打飞机

  13. 小蓝莓
    @1 year ago
    3397387

    氧化锌纳米线和过桥米线口味一样嘛?

  14. rosses
    @1 year ago
    3397427

    90%的牙医推荐用高露洁洗飞机。

  15. 3397489

    什么??我的牙齿可以做飞机杯??

  16. 水里没有🐠
    @1 year ago
    3397699

    我就知道前面会出现一堆打飞机的 啧啧,不放过任何一个机会污起来的污师们

  17. ayi100
    @1 year ago
    3398439

    抽掉神经的牙齿不是很脆弱的吗?

  18. 岑止
    @1 year ago
    3402320

    原来不是我一个人看错(斜眼

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