Odolnost biologických materiálů

16.5.2003

Poslední výzkumy ukazují, že pevnost biologických materiálů jako např.kosti nebo zuby určuje nejen jejich chemické složení a struktura, což je pochopitelné, ale i velikost částic, z nichž jsou složeny a rozhraní mezi nimi. Naše kosti jsou totiž pevnější, než je dáno jejich pouhým chemickým složením. Jak ukazují výzkumy německo-rakouského týmu z Ústavu Maxe Plancka pro výzkum kovů a Rakouské akademie věd, velmi důležitou roli hraje struktura na nanometrové úrovni. Jednotlivá zrna uhličitanu vápenatého o velikosti pouze několika nanometrů jsou oddělena tenkými vrstvami bílkovin. Materiál o této struktuře se stává necitlivým vůči mechanickému poškození vlivem poruch struktury. Co to znamená? Dokonalý krystal se vyznačuje velkou pevností, avšak v běžném krystalu najdeme řadu poruch jeho přesně uspořádané struktury. Působíme-li na něj mechanickou silou, k poškození dojde mnohem dříve, než odpovídá dokonalému uspořádání. Poruchy totiž představují slabá místa, kde nejprve dojde k mechanickému poškození. Tvoří-li však látku dostatečně malé částice, negativní vliv poruch se neprojeví. Tento problém matka příroda již vyřešila, i když na tom pracovala dlouhou dobu. Vývojově starší schránky měkkýšů, které tvoří materiál velmi podobný kostem obratlovců, jsou mnohem méně pevné, protože v nich obsažené částice uhličitanu vápenatého jsou o dva řády vyšší než ty, které nalezneme v našich kostech.

Odeslat komentář k článku " Odolnost biologických materiálů "



Opište text z obrázku:

Odeslat článek " Odolnost biologických materiálů " e-mailem

Diskuse/Aktualizace