Улитки помогут качать арктическую нефть

Раковины одного из видов глубоководных улиток способны поглощать энергию сильного удара, хотя сами при этом частично разрушаются. Внешний слой раковины, покрытый наночастицами сульфида железа, при ударе покрывается микротрещинами, но защищает хозяина. Ученые полагают, что подобным образом можно изготавливать бронежилеты и покрытие для океанических труб, которым угрожают столкновения с айсбергами.

Глубоководные улитки Crysomallon squamiferum могут подарить новый способ изготовления противоударных защитных средств. В том числе для арктических трубопроводов, которым угрожают столкновения с айсбергами, сообщает New Scientist.

Ученые Массачусетского технологического института изучили раковину чешуеногого брюхоногого моллюска Crysomallon squamiferum. Этот вид обнаружен в 1999 году в районе черного курильщика (так называются гидротермальные источники срединно-океанических хребтов), входящего в Центрально-Индийский хребет. Находку тогда сделали на глубине 2420 м.

Кристин Ортиз и ее коллеги изучили трехслойную раковину улитки, чтобы узнать, как она может защитить о потенциального нападения краба. Для определения предела прочности раковины ученые проникли сквозь нее специальным зондом с алмазным напылением. А затем они в компьютерной программе смоделировали слоистую структуру раковины и сымитировали нападение краба.

Внешний слой раковины состоит из частиц сульфида железа, обязанного происхождением геотермальному источнику, диаметром около 20 нм. Эти сверхтвердые элементы встроены в мягкую органическую матрицу, которую производит организм самой улитки. При ударе эта структура ломается, однако энергия удара практически полностью поглощается. Появляются микроразломы, но удается избежать разрушения. Кроме того, частицы сульфида железа способны затупить оружие нападающего.

Толстый и губчатый срединный слой раковины дальше рассеивает энергию удара. Это позволяет защитить внутреннюю мягкую раковину, состоящую из карбоната кальция. Также средний слой защищает внутренний от кислой среды около черных курильщиков.

По словам Ортиз, трехслойная модель может использоваться, чтобы улучшить характеристики бронежилетов «без дополнения чрезмерного веса». Ученые добавляют, что методика рассеивания энергии при помощи наночастиц за счет образования микротрещин очень перспективна, но пока мало изучена.

Также исследователи приводят в пример целый ряд изделий, в которых можно было бы применять новый защитный слой. Например, он оказался бы уместен при изготовлении защитных шлемов или трубопроводов, которым угрожает столкновение с айсбергами.

Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.