超強力なスケールでの炭酸カルシウムのより強力な代替品?
したがって、アワビの殻の微細構造は、アラゴナイト、タイル、およびそれらを結合する5%の有機ポリマーなどの95%の炭酸カルシウムです。このバインディングは優雅に失敗し、シェルが粉砕する前に多くの罰を受けることができます。
この複合材料は、高度な鉱化作用にもかかわらず、炭酸カルシウムの約3,000倍、炭化ホウ素の2倍の耐破砕性を備えています。
ソース: http://meyersgroup.ucsd.edu/papers/delete/1999/Meyers%20211.pdf
その上、上記の微細構造によって光が屈折する方法のおかげで、それもクールに見えます。

「レンガ」の材料をより強力なものに置き換えることができた場合、どのように非常識な防弾が鱗/皮骨/何になるか想像できますか?それはおそらくラムリー島の戦いのようですが、さらに悲鳴を上げます。
まあ、私はまだ解決すべきことがいくつかありますが、防弾、軽量の鎧は私の頂点捕食者にとって良いスタートです。
ただし、ここで問題が発生します。ハイドロキシアパタイトはおそらく人体で最も強いミネラルですが、それでもかなり弱いようです。つまり、そうです、体重計の構成は生き物の体全体で異なり、最も強いものが頭と胸を覆っていますが、それらは可能な限り強くなければなりません。
酵素を利用する以外に、特定のミネラルを獲得する別の方法は、花京院法(RERORERORERO)である可能性があります。基本的には、なくなるまで舐めます。山羊もそうします。
それで、動物によって(酵素による合成またはむしゃむしゃのいずれかによって)得られ、前述の微細構造のアラゴナイトレンガの代わりとして役立つことができる最も強い(高いビッカース硬度、および大丈夫またはより良い破壊靭性)鉱物は何ですか? ?
回答
本質的に、私が正しく理解していれば、あなたは高度の靭性を示す生物学的材料を探しています。これを達成するために、標準の防弾材料に取って代わる(または少なくとも競合する)可能性のある非常に強力な材料をいくつか検討することができます。これらの1つはスパイダーシルクです。これは、スケールに層状になっているタンパク質マトリックスの一部である可能性があります。もちろん、ここでも真珠層タンパク質で十分かもしれません。
他の部分は、炭酸カルシウムの代替品を理解するのが難しいです。重合は、衝撃に耐えなければならないため、重要な要素の1つです。引張りネットワークは、断片化することなく力を分散しますが、繰り返しの衝撃によって弱くなる可能性があります。いくつかの治癒過程が損傷した領域の近くに追加の強さを提供する可能性があります。
有機ケイ素生体高分子は、いくつかの偶発的な炭化ケイ素を生成する可能性があり、これも防弾です。有機ケイ素は地球上に存在する生物には自然に存在しないため、この形態の生命の遺伝子工学的側面を深く掘り下げて説明する必要があります。
バクテリアと突然変異酵素を使用して宇宙生物学のためにこれに関して行われたいくつかの研究があるように思われます。研究者は、「変異酵素は少なくとも20種類の有機ケイ素化合物を生成する可能性があり、そのうち19種類は科学に不慣れだった」と述べた。しかし、これらが生物の防弾に使用できるかどうかを誰も考えていませんでした。有機ケイ素とスパイダーシルクタンパク質(または真珠層タンパク質)の層状化により、有機ケイ素の側面がいくらか不足している場合でも、生体適合性を示すためのいくつかの作業が背後にあるかなり優れた防弾スケールが可能になります。
これらのスケールに現れる炭化ケイ素の割合は、環境的に(酸または酵素の攻撃によって)、または炭化ケイ素をスケール構造に選択的に放出するプロセスによって内部的に変化する可能性があります。
硬度はグラフのレベルを下回りますが、周囲のポリマーは靭性を追加します。炭化ケイ素が複数の層で維持できるかどうかに関しては、炭化ケイ素がこれらのスケールでどのように濃縮されるかに依存します。プロセスは生物学のすべてです。
1つの可能性は、炭化ホウ素、具体的には立方晶-BC 5であり、ビッカース硬度は71 GPa、破壊靭性は9.5MPam½です。
これらの両方は、ヒドロキシアパタイトの値(5 GPaで1.2 MPaのmより高い半分、I. Hervasの、:ビッカース圧子を用いて7つの方法の比較研究ガラスおよびヒドロキシアパタイトの破壊靭性)。
ほぼ同じ微細構造で成長させて、画像のシェルと同じ色を生成することもできると思います。
残念ながら、ホウ素は一般的な元素ではありませんが、一部の乾燥した湖や鉱床に非常に集中する可能性があります。しかし、私はあなたの生き物がどのようにして立方体のBC 5を、おそらく酵素的に生成できるのか完全にはわかりません。
うまくいけば、それが役立つでしょう。