Зубы улитки пригодились для солнечных панелей и аккумуляторов

Ученые из Университета Калифорнии, нашли способ создать новые дешевые и эффективные наноматериалы для производства солнечных панелей и литий-ионных аккумуляторов. Причем вдохновили ученых зубы панцирных моллюсков Cryptochiton stelleri, которых еще называют хитонами. Эти морские улитки имеют красновато-коричневый цвет, за что получили прозвище "бродячий мясной рулет".

Питаются хитоны водорослями, которых они соскребают с помощью особой структуры в полости рта. Эта структура называется радула и представляет собой ленты с 70-80 параллельными рядами зубов. Хитоны скоблят этими зубами скалу, добывая себе пропитание. При этом радула постоянно изнашивается, однако ее сверхтвердое покрытие непрерывно восстанавливается.

Зубы моллюсков Cryptochiton stelleri содержат самое прочное из известных биоминеральных веществ – магнетит. В дополнение к высокой прочности, магнетит обладает еще и магнитными свойствами, что делает его очень интересным материалом с множеством потенциальных применений.

Американским ученым впервые удалось выяснить, как происходит рост этого удивительного вещества. Исследование показало, что процесс происходит в три этапа. Сначала на волокнах хитиновой матрицы образуются нанокристаллы гидратированного оксида железа (ферригидрита). Затем эти частицы преобразуются в магнитную окись железа (магнетит) с помощью твердотельных преобразований. Наконец, частицы магнетита начинают расти в соответствии с направлением волокон хитиновой матрицы, формируя в зубах массив параллельных стержней. Именно это придает зубам хитонов такую высокую прочность.

Невероятно, но этот процесс экологически чист и происходит при комнатной температуре. Ученые надеются научиться таким же образом выращивать разнообразные полезные наноматериалы. Если эта затея им удастся, то появится эффективная и безопасная технология производства уникальных материалов, которые найдут применение повсеместно: от суперизносостойкой одежды до противометеоритной защиты.