Найти в Дзене
Инженерные Знания

👽 Как "Чужой" пережёвывает сталь? Физика и химия его зубов и когтей

Если вы смотрели легендарного "Чужого", то наверняка вспомните и про его суперспособности. Их очень много. Это и слюна, которая всё разъедает (про неё говорили отдельно), и когти с зубами, способные легко прорезать металлические стены и перегородки. Сам Чужой или ксеноморф биологически похож непонятно на кого - то ли это жук, то ли какой-то гибрид черепахи с тигром. Отсюда следует логичный вопрос... Сколько вы в реальности видели жуков, которые были бы способны прогрызать металлические листы? Наверное не очень много. Ну а животных? Тут, конечно же, можно вспомнить крыс. Они прогрызают даже бетонные стены, но физика процесса там другая. Клешни богомола ускоряются до 80 км/ч и легко пробивают раковины моллюсков. Структура клешни тут хитиново-керамическая броня. Отличный пример природного инструмента. Улитки-скребки имеют зубы, которые содержат кристаллы железа (магнетита), благодаря чему они способны счищать твёрдые породы. Но всё это не "металлические примеры". Металл не так-то просто

Если вы смотрели легендарного "Чужого", то наверняка вспомните и про его суперспособности. Их очень много. Это и слюна, которая всё разъедает (про неё говорили отдельно), и когти с зубами, способные легко прорезать металлические стены и перегородки.

Приветствуем
Приветствуем

Сам Чужой или ксеноморф биологически похож непонятно на кого - то ли это жук, то ли какой-то гибрид черепахи с тигром. Отсюда следует логичный вопрос... Сколько вы в реальности видели жуков, которые были бы способны прогрызать металлические листы? Наверное не очень много. Ну а животных? Тут, конечно же, можно вспомнить крыс. Они прогрызают даже бетонные стены, но физика процесса там другая.

Клешни богомола ускоряются до 80 км/ч и легко пробивают раковины моллюсков. Структура клешни тут хитиново-керамическая броня. Отличный пример природного инструмента. Улитки-скребки имеют зубы, которые содержат кристаллы железа (магнетита), благодаря чему они способны счищать твёрдые породы. Но всё это не "металлические примеры".

Металл не так-то просто поцарапать или прогрызть, а уж тем более прорезать. Причина в его прочности и твёрдости. Коготь или зуб, который сможет резать сталь, должен быть твёрже её поверхности и при этом не ломаться, сохраняя достаточную вязкость.

Примерно так выглядит излом сверла - снаружи твёрдый слой, а внутри вязкий. В итоге твёрдый слой режет, а вязкий сохраняет прочность всего изделия. Зуб чужого должен быть таким же
Примерно так выглядит излом сверла - снаружи твёрдый слой, а внутри вязкий. В итоге твёрдый слой режет, а вязкий сохраняет прочность всего изделия. Зуб чужого должен быть таким же

Для справки можно привести табличные данные. Для удобства возьмём шкалу Мооса, потому что именно такое значение известно для зуба. Инструментальная сталь имеет твёрдость 6–7 по шкале Мооса, вольфрамовый карбид, который используют для режущего инструмента - 9–9,5. Алмаз имеет значение 10 и этом максимум в классической шкале.

Обычный зуб млекопитающего, даже покрытый эмалью имеет твёрдость около 5 и в основном это значение актуально для эмали. Зубы обычного существа вряд ли справится с металлом.

Значит, зубы чужого должны быть сделаны из чего-то куда более экзотического. Сложность ещё и в том, что это вряд ли будет карбид вольфрама. Понятно, что биология существа может отличаться, но вряд ли настолько, чтобы делать металлические зубы.

Вполне подходящий кандидат на роль идеальных зубов и когтей тут - алмазоподобный углерод (он же DLC).

Это особая форма углерода, в которой атомы расположены так, что материал сочетает свойства графита и алмаза. Сама по себе основа тут "замешана" на углероде, что хорошо для любой органики и легко воспроизводится.

Порой они ходили и через люки, но съедали решетку
Порой они ходили и через люки, но съедали решетку

Логичный вопрос... Почему тогда не сам алмаз? Потому, что и зубы, и когти, не демонстрируют большой ломкости. Вспоминаем картинку со сверлом выше. А при твёрдости алмаза это будет хрустальная ваза. Нужен некоторый материал, который будет и органическим, и в меру твёрдым. Если биология чужого смогла бы выращивать зубы из DLC, они без труда вгрызались бы в металл. Вероятно, мы имеем дело с твёрдым покрытием на какой-то вязкой подложке или, говоря языком материаловеда - с композитным материалом. Но всё равно тут алмаз будет слишком смелым решением.

Если смотреть на Чужого глазами физика, его зубы и когти скорее всего - это биологические нанокомпозиты, где сочетается органическая эластичность и неорганическая сверхтвёрдость. С научной точки зрения это звучит невероятно сложно, но не абсолютно невозможно. Скорее всего мы имеем дело с модификацией углерода, которая обладает всеми нужными свойствами. Оно и вскрывает металлические стены, как консервы.

Хочется помочь проекту, но нет возможности купить премиум? Просто поставьте лайк 👍 и подписывайтесь на канал ✔️. Напишите комментарий и поделитесь статьёй с друзьями