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帽贝(Limpet)的牙齿确实是目前已知最坚固的生物材料,甚至超越了过去一直稳居

帽贝(Limpet)的牙齿确实是目前已知最坚固的生物材料,甚至超越了过去一直稳居榜首的蜘蛛丝。

帽贝牙齿的抗拉强度高达 4.9 吉帕斯卡 (GPa),这意味着它的强度是高性能结构钢(约1 GPa)的近5倍,此前最坚固的生物材料拖丝蜘蛛丝的抗拉强度大约在1.3到4.5 GPa之间。这种强度相当于用一根像意大利面条一样粗的细丝,就能吊起一头成年大象或是一辆满载的SUV。

帽贝的牙齿之所以如此坚固,得益于其独特的天然纳米结构,牙齿中含有大量一种叫作“针铁矿”的含铁矿物纳米晶丝,这些坚硬的矿物纤维紧密地嵌入在较软的几丁质基质中。这种“刚柔并济”的结构不仅极度抗拉,还能完美吸收冲击力,防止裂纹扩散。