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Biominerale: Nanozement macht Seeigelzähne dauerscharf

SeeigelLaden...
Damit sie in ihrer turbulenten Umwelt überleben können, nagen sich Seeigel sprichwörtlich durch festes Gestein: Sie nutzen ihre Zähne, um sich Schlupfwinkel in Felsen zu schaffen, in denen sie vor Brandung und Fressfeinden sicher sind. Pupa Gilbert von der University of Wisconsin in Madison und ihre Kollegen denken nun, dass sie den Grund für die ausgesprochene Härte der Beißwerkzeuge ermittelt haben – und warum diese Zähne offensichtlich immer scharf bleiben.

Sie bestehen demnach aus Kalzitplättchen und -fasern, die kreuzweise angeordnet sind und von einem ultraharten Kalzit-Nanozement zusammengehalten werden. Zwischen diesen Kristallen lagern weniger robuste Schichten aus Kohlenstoffverbindungen, die als Sollbruchstellen fungieren, wenn das Material darüber durch die harte Arbeit abgerieben ist. Dadurch werden immer wieder scharfe Kalzitabschnitte frei gelegt, während gleichzeitig die Zähne beständig nachwachsen.

Den raffinierten Aufbau der Zähne entdeckten die Forscher allerdings erst mit Hilfe von Röntgenstrahlmikroskopen, denn oberflächlich deutete nichts auf kristalline Strukturen hin: Erst auf atomarer Ebene enthüllte sich die regelmäßige Anordnung der Atome. Die neuen Erkenntnisse zu diesem Biomineral könnten dazu dienen, eines Tages sich selbst schärfende Werkzeuge zu entwickeln. (dl)

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