愛らしいジャイアントパンダはかつて肉食動物だったが、長期的な進(jìn)化により「菜食主義者」になった。大きく鋭く頑丈な歯は竹などを粉々にし胃袋に収めることができる。中國科學(xué)院金屬研究所材料疲労?斷裂実験室の劉増乾博士が率いる研究チームはこのほど、パンダの歯が自己修復(fù)できることを初めて発見した。これは新型バイオニクス材料の開発に新たな発想をもたらした。また人の義歯複合材料、高強(qiáng)度?高電導(dǎo)接觸材料などの研究において新たな進(jìn)展を遂げた。科技日報が伝えた。

歯は動物が生まれ持つ攻撃と防御用の武器及び食物を咀嚼して消化を助けるための道具で、バイオニクス材料の重點研究対象でもある。研究によると、パンダの歯は自己修復(fù)が可能なのは主にそのエナメル質(zhì)に高密度かつ有機(jī)物質(zhì)が豊富なミネラル隙間と巧妙な組織構(gòu)造があるためだ。劉氏によると、パンダの歯のミネラル質(zhì)は樹木のように垂直かつ緊密に並んでおり、エナメル質(zhì)の「堅固な森」を形成している。有機(jī)物質(zhì)は「ミネラル質(zhì)の樹木」の間の細(xì)い隙間を埋める。ミクロレベルで見ると、エナメル質(zhì)の変形?損傷?自動回復(fù)は、この小さな隙間によって実現(xiàn)される。

説明によると、パンダの歯のエナメル質(zhì)の界面には天然の有機(jī)質(zhì)があり、水和條件のもと膨潤し、高分子チェーンの柔軟性が上がり、透化溫度が下がるといった現(xiàn)象が生じる。これによりエナメル質(zhì)の自己修復(fù)が実現(xiàn)される。パンダの唾液に含まれる水分子は、歯の自己修復(fù)に対して強(qiáng)い促進(jìn)作用を発揮している。

研究チームはさらに、パンダの歯の主な種類、形式、組織構(gòu)造の特徴を明らかにした。材料科學(xué)と力學(xué)の角度から、攻撃と防御の効果を同時に発揮する性能改善メカニズムを解明し、共通性を持つバイオニクス材料の設(shè)計の原則を?qū)Г訾筏俊＃ň幖痀F）

「人民網(wǎng)日本語版」2019年2月11日