Ttv24h.vn

Những câu chuyện nóng hổi, ​​những tiêu đề tin tức mới nhất về thời sự, kinh doanh và giải trí từ Việt Nam.

Các nhà khoa học tiết lộ bí mật đằng sau hàm răng siêu khỏe của loài kiến

Kiến có răng ?! Họ có mạnh đến vậy không ?!

Getty / Gulfo

Để giữ cho các thiết bị điện tử tiêu dùng không bị thu hẹp, các kỹ sư cần tạo ra các công cụ nhỏ nhưng cực kỳ mạnh mẽ để sử dụng trong việc chế tạo các thiết bị. Một nhóm hy vọng có được bản thiết kế từ Mẹ Thiên nhiên bằng cách nghiên cứu một số công cụ khó nhất mà chúng ta biết: răng kiến.

Mỏng hơn một sợi tóc người, côn trùng nhỏ có thể gặm nhấm đủ mạnh để cắt bỏ những chiếc lá cứng mà không gây ra bất kỳ tổn thương nào. Tất cả đều liên quan đến sự sắp xếp răng đều của các nguyên tử kẽm, cho phép phân bố lực đồng đều mỗi khi sinh vật bóp chặt thứ gì đó. Các nhà nghiên cứu cho biết một ngày nào đó tính năng này có thể được áp dụng cho các công cụ nhân tạo.

Aaron Devaraj, nhà nghiên cứu cấp cao tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Tây Bắc Thái Bình Dương của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ và là tác giả của cuốn sách cho biết Một nghiên cứu đã được công bố về sự hình thành của răng kiến Thứ tư trong Báo cáo Khoa học. Kiến con “có thể cắt da người mà không bị vỡ – điều đó khó làm được với răng của chúng ta.”

Để tìm hiểu sâu những bí ẩn của tự nhiên và đáp ứng nhu cầu của nhân loại về thiết bị điện tử bỏ túi — dĩ nhiên, chúng ta có thể dễ dàng kiểm tra nguồn cấp dữ liệu Twitter — các nhà nghiên cứu đầu tiên đã tách một mảnh nhỏ từ răng của một con kiến. kiến hai, hoặc Đôi khi nhiều hơn nữa, răng ở hàm dưới cong bên ngoài, hoặc hàm trên. Tiếp theo, nhóm nghiên cứu chuyển sang một kỹ thuật gọi là chụp cắt lớp thăm dò nguyên tử, giúp vẽ chính xác một bức tranh về vị trí của mỗi nguyên tử bên trong cơ thể.

Devaraj cho biết: “Kế hoạch là sử dụng công nghệ này để tìm hiểu cách phân bổ kẽm bên trong những chiếc răng kiến ​​này, và điều đó dẫn đến sức mạnh mà bạn có được như thế nào”.

low-res-ant-mandibles-Landscape-jpg.png

Hàm dưới của kiến ​​có sức cắn cực mạnh nhờ các nguyên tử kẽm tích hợp sẵn.

Robert Schofield / Đại học Oregon

Chụp cắt lớp thăm dò nguyên tử hoạt động bằng cách phân tích ngược lại. Về cơ bản, bạn đặt một nguyên tố vào một buồng, sau đó từ từ làm bốc hơi nó – từng nguyên tử – và thu thập dữ liệu của từng thành phần trên một máy dò. Với thông tin này, bạn có thể tái tạo đối tượng dưới dạng mô hình 3D, ngoại trừ lần này với các nguyên tử có thể nhận biết được.

Sau khi thực hiện theo các bước này bằng cách sử dụng một “cây kim” siêu nhỏ để gặm kiến, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng các nguyên tử kẽm trong răng – chịu trách nhiệm về tính chất gây đau đớn khi kiến ​​cắn – được phân bố theo một cách đồng nhất đáng ngạc nhiên thay vì thành từng cục.

Mỗi khi một con kiến ​​cắn thứ gì đó, lực sẽ được truyền hoàn toàn trên răng của nó do sự phân tán đồng đều của các nguyên tử kẽm. Điều này giải thích tại sao chỉ có khoảng 10-20% kẽm thực sự cần thiết cho vật liệu răng chắc khỏe của chúng. Các nhà nghiên cứu cho biết, thậm chí còn tốt hơn nữa, các loài động vật sẽ sử dụng lực khoảng 60% hoặc ít hơn mức chúng yêu cầu nếu răng của chúng phù hợp với lòng trắng tương đối yếu của chúng ta, có nhiều loại khác nhau và sự phân bố các nguyên tố khác nhau.

Devaraj nói: “Các nhà hóa học vô cơ và hữu cơ có thể làm việc cùng nhau để tổng hợp các vật liệu thực sự mạnh mẽ, lấy cảm hứng từ những loại vật liệu này.

Việc áp dụng khái niệm phân tán đồng đều các nguyên tử – kẽm hoặc các nguyên tố khác – vào các công cụ xây dựng công nghệ của con người sẽ cung cấp cho các công cụ thu nhỏ trong tương lai của chúng ta một lợi ích kép. Nó sẽ rẻ hơn, vì sẽ cần một lượng nhỏ các thành phần mạnh hơn và đắt tiền hơn. Nó cũng sẽ hiệu quả hơn do thực tế là sức mạnh sẽ được yêu cầu trong quá trình sử dụng.

Tiếp theo, Devaraj và các nhà nghiên cứu đồng nghiệp của mình tìm cách tiếp tục tìm cách cách mạng hóa cách chế tạo các thiết bị kỹ thuật nhỏ gọn bằng cách phân tích các loài nhỏ bé khác lang thang với vũ khí mạnh mẽ.

Devaraj cho biết: “Chúng tôi đã bắt đầu tìm kiếm vết đốt của bọ cạp, ví dụ như nanh nhện, và nhiều loại công cụ thu nhỏ khác để tìm hiểu loại vũ khí côn trùng là gì,” Devaraj nói.

READ  Greta Thunberg: Một năm thay đổi thế giới: Khoa học hơn, thanh thiếu niên Thụy Điển ít hơn