Исследования акульего хряща могут привести к прорывным технологиям в области материаловедения и медицины.
Скелеты акул, которые эволюционировали более 450 миллионов лет, могут стать источником технологических инноваций. Учёные из Атлантического университета Флориды (FAU), Немецкого электронного синхротронного центра (DESY) и NOAA Fisheries раскрыли секреты хрящевого скелета черноперых акул, используя синхротронную рентгеновскую нанотомографию.
Акулы, имеют минерализованные хрящи вместо костей и используют уникальную структуру своего позвоночника, который действует как спиральная пружина, накапливающая и высвобождающая энергию при плавании. Благодаря картированию хрящевой ткани в 3D, учёные смогли визуализировать внутреннюю архитектуру позвонков, состоящую из двух слоёв: твердой внешней оболочки и мягкого внутреннего ядра, поддерживающих прочность и гибкость хряща.
Исследования показывают, как спирально намотанные коллагеновые волокна и минерализованные пластины создают идеальный баланс между прочностью и эластичностью. Эта структура помогает акулам выдерживать огромные нагрузки при плавании и резких поворотах, открывая новые перспективы для разработки устойчивых и легких материалов.
Натуральные биоматериалы для высокотехнологичных применений
Как утверждают авторы исследования, эта биомеханическая модель может стать основой для создания новых материалов в разных отраслях — от медицинских имплантатов до ударопрочных конструкций для аэрокосмической индустрии. "Природа создает удивительные материалы, комбинируя минералы с биологическими полимерами", — сказал старший автор исследования Вивиан Мерк. Эти материалы могут быть использованы для разработки более эффективных и долговечных композитов.
Изучение хряща акул и других морских существ уже активно влияет на развитие технологий, таких как фильтры, вдохновленные манта-скатами, или устройства для камуфляжа, копирующие способности головоногих моллюсков.
Будущее технологий акульего хряща
Исследования продолжаются, и учёные планируют изучить другие виды акул, а также влияние экологических факторов на их хрящевую структуру. В будущем такие материалы могут привести к созданию имплантатов, которые помогут ускорить интеграцию костей и снизят риск усталостных повреждений.
Источник: Исследование опубликовано в журнале ACS Nano.
Источник: https://www.earth.com/news/shark-skeletons-could-lead-to-technological-innovations/
Больше интересного – на медиапортале https://www.cta.ru/
