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カサガイの歯は「最強の天然物質」 英研究

2015年2月19日 13:09 発信地:パリ/フランス

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カサガイの歯は「最強の天然物質」 英研究
カサガイの仲間。Biosphoto提供。(c)Biosphoto/Christian Vidal

【2月19日 AFP】欧州の海岸に広く生息するありふれた軟体動物、カサガイの歯は、知られている中で最強の天然物質でできている可能性があるとの研究論文が18日、英国王立協会(British Royal Society)の学術誌「Journal of the Royal Society Interface」で発表された。

 英ポーツマス大学(University of Portsmouth)などの研究チームが発表した論文によると、この歯を研究室で複製できれば、破損した歯の修復、防弾チョッキの作製から、未来型の自動車や飛行機の製造にまで応用可能な、超強力かつ軽量な物質を作ることができるという。

 論文の主執筆者、同大のアサ・バーバー(Asa Barber)氏は「これまでは、クモの糸が最も強度が高い生物由来物質と考えられていたが、カサガイの歯は、潜在的にそれより高い強度を示すことが今回の研究で判明した」と語る。

 カサガイの長さ1ミリ足らずの歯は、歯舌(しぜつ)と呼ばれる舌に似た器官の上に列をなして生えており、栄養価の高い藻類を岩から削り取って食べるのに使われている。

 研究室内で行われた実験では、直径約6センチの灰白色の貝殻を持つ海水性食用貝類の一種、セイヨウカサガイ(学名:Patella vulgata)の歯を調べるのに、物質を原子レベルの分解能で分析する「原子間力顕微鏡法」という手法が使われた。

「カサガイの歯は、強度を得るために生物が作り出した物質の一例だ。特にこれらの歯は、岩の表面から餌を削り取るのに使われる際、力学的に頑強である必要や、甚大な破損を回避する必要があるからだ」と論文は記している。

 物質が引き伸ばしや引っ張りに対して破損せずに耐えられる最大応力である「引張強度」については、カサガイの歯は3~6.5ギガパスカル(GPa)の強度を持つ。これに対し、クモの糸の引張強度は1.1GPaに過ぎないと研究チームは指摘する。

 またカサガイの微小な歯は、有機成分と無機成分の両方が混合された「ハイブリッド材料」でできていることが、さらなる調査で分かった。これには、極めて硬い鉱物の針鉄鉱でできた長くて極細のナノ繊維が含まれる。

 カサガイの歯の力学的強度は、航空機製造に用いられる強度6.5GPaのカーボンファイバーなどの「最強の合成繊維の強度に匹敵する」と論文は述べている。(c)AFP

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