Technologia druku 3D może ulec zmianie dzięki odkryciu dokonanemu na temat pewnego gatunku mięczaka. Gumowce mają zęby uformowane z rzadkiego minerału, który jest przydatny do tworzenia specjalnych atramentów.
Pacyfik jest domem dla gumowców, naukowo znanych jako Cryptochiton stelleri, okrągłego, czerwono-brązowego mięczaka, który pełza wzdłuż linii brzegowych i zeskrobuje glony ze skał swoimi maleńkimi, twardymi zębami. Naukowcy dokonali interesującego odkrycia w zębach tego gatunku zwierząt: trzonek, długa, pusta struktura, która łączy zęby z błoną, zawiera maleńkie cząsteczki santabarbaraitu, rzadkiego minerału na bazie żelaza, który może być przydatny w tworzeniu trwałego tuszu do druku 3D.
Czym jest santabarbarait i dlaczego może być wykorzystywany w druku 3D
Santabarbarait sprawia, że zęby korzenia gumowców są lekkie, a jednocześnie niezwykle wytrzymałe. Jest to jeden z najtwardszych minerałów występujących w przyrodzie i do tej pory występował tylko w kilku skałach. Analiza tego, jak santabarbaraite integruje się z zębami mięczaków, może pomóc naukowcom zrozumieć, jak te zwierzęta się odżywiają, ale także pomóc odkryć nowe techniki, aby rozwinąć technologię druku 3D.
Wyniki badań zostały opublikowane w Proceedings of the National Academy of Sciences. Podczas analizy zębów Cryptochiton stelleri naukowcy wykorzystali szereg zaawansowanych technik obrazowania, takich jak mikroskopia i spektroskopia. Chociaż wytrzymałość zębów tego gatunku mięczaków była już znana, znalezienie cząstek santabarbaraite wewnątrz stylu było dość nieoczekiwane.
Ten minerał "nigdy wcześniej nie był widziany w kontekście biologicznym", powiedział Derk Joester, ekspert z Northwestern University i starszy autor pracy. "Ma wysoką zawartość wody," dodał, "co sprawia, że jest mocny przy niskiej gęstości. Dlatego uważa się, że santabarbaraite może utwardzać zęby bez dodawania dużej wagi.
Zespół zaobserwował również, że rozkład minerału w obrębie tkanek tworzących trzonek wpłynął na sztywność różnych części pustej struktury. Następnie zastanawiali się, czy ta sama zasada mogłaby zostać wykorzystana do produkcji mocniejszych tuszy do druku 3D. Naukowcy stworzyli syntetyczną alternatywę dla santabarbaraitu, wykorzystując związek podobny do chityny, a także żelazo i fosforan. Tusz wydaje się działać dobrze, a gdy został wydrukowany natychmiast po zmieszaniu, utwardzał się w miarę wysychania. W zależności od tego, ile żelaza i fosforanu dodasz do mieszaniny, wydrukowany materiał może stać się miękki i gumowaty lub twardy i sztywny.
Świat zwierząt jest niesamowitym źródłem odkryć i wiedzy dla nauki, na przykład jaja kurze słuchają wszystkiego wokół nich, w tym ludzkiego głosu, podczas gdy istnieje jeden gatunek mrówki, który żyje do trzech razy dłużej niż inni.