Tha bruidhinn mu fhiaclan ann an daoine mar as trice co-cheangailte ri caries, braces agus luchd-bròin ann an còtaichean geala a tha dìreach a’ bruadar mu bhith a’ dèanamh grìogagan a-mach às d’ fhiaclan. Ach fealla-dhà gu aon taobh, oir às aonais fiaclairean agus riaghailtean slàinteachas beòil stèidhichte, cha bhiodh sinn ag ithe ach buntàta brùite agus brot tro connlach. Agus tha a h-uile dad as coireach ri mean-fhàs, a thug dhuinn fada bho na fiaclan as seasmhaiche, nach eil fhathast ag ath-nuadhachadh, a tha is dòcha gu mì-chinnteach a ’toirt toileachas do riochdairean gnìomhachas an fhiaclaireachd. Ma bhios sinn a 'bruidhinn mu fhiaclan riochdairean fiadhaich, an uairsin thig leòmhainn mòrail, cearbanan fuilteach agus hyenas air leth adhartach gu inntinn. Ach, a dh'aindeoin cumhachd agus neart an giallan, chan eil am fiaclan cho iongantach ris na fiaclan-mara. Tha, tha fiaclan math aig a 'bhàl seo de shnàthadan fon uisge, a' ceumadh air an urrainn dhut pàirt mhath de do shaor-làithean a mhilleadh. Gu dearbh, chan eil mòran dhiubh ann, dìreach còig, ach tha iad gun samhail nan dòigh fhèin agus comasach air iad fhèin a gheurachadh. Ciamar a chomharraich luchd-saidheans feart mar seo, dè dìreach a tha am pròiseas seo a’ dol air adhart agus ciamar as urrainn dha daoine a chuideachadh? Bidh sinn ag ionnsachadh mu dheidhinn seo bho aithisg na buidhne rannsachaidh. Rachaibh.
Bunait rannsachaidh
An toiseach, is fhiach eòlas fhaighinn air prìomh charactar an sgrùdaidh - Strongylocentrotus fragilis, ann an teirmean daonna, le sguab-mara pinc. Chan eil an seòrsa seo de dh'fhuilt-mara glè eadar-dhealaichte bho na co-aoisean eile, ach a-mhàin cumadh nas rèidh aig na pòlaichean agus dath glamourous. Bidh iad a 'fuireach gu math domhainn (bho 100 m gu 1 km), agus bidh iad a' fàs suas ri 10 cm ann an trast-thomhas.
An "cnàimhneach" de dhuslach-mara, a tha a' sealltainn co-chothromachd còig-ghathan.
Tha urchainnean mara, ge bith dè cho mì-mhodhail sa dh’ fhaodadh e fuaim, ceart agus ceàrr. Tha cumadh bodhaig cha mhòr cruinn aig a’ chiad fhear le co-chothromachd còig-beam, agus tha an fheadhainn mu dheireadh nas neo-chunbhalach.
Is e a’ chiad rud a ghlacas do shùil nuair a chì thu maol-mara na cuileagan a tha a’ còmhdach a’ chuirp gu lèir. Ann an diofar ghnèithean, faodaidh na snàthadan a bhith bho 2 mm suas gu 30 cm. A bharrachd air na snàthadan, tha spheridia (organan cothromachaidh) agus pedicellaria (pròiseasan a tha coltach ri feachdan).
Tha na còig fiaclan uile rim faicinn gu soilleir sa mheadhan.
Gus sealladh-mara a dhealbhadh, feumaidh tu an-toiseach seasamh bun os cionn, oir tha fosgladh a bheul suidhichte air a 'phàirt ìosal den chorp, ach tha na tuill eile air an uachdar. Tha beul na sùbh-craoibh air a uidheamachadh le inneal cagnaidh leis an ainm saidheansail àlainn "Lochlann Aristotle" (b 'e Aristotle a thug cunntas air an òrgan seo an toiseach agus a choimeas e ann an cumadh le seann lanntair so-ghiùlain). Tha an t-organan seo air a uidheamachadh le còig giallan, agus tha gach fear dhiubh a 'crìochnachadh le fiaclan biorach (tha lanntair Aristotelian den ghràineag pinc a chaidh a sgrùdadh air a shealltainn ann an dealbh 1C gu h-ìosal).
Thathas den bheachd gu bheil seasmhachd fhiaclan nam muilnean-mara air a dhèanamh cinnteach le bhith a’ geurachadh cunbhalach, a tha a’ tachairt tro bhith a’ sgrios mean air mhean air lannan fiacail mèinnearach gus geur an uachdar distal a chumail suas.
Ach ciamar a thèid am pròiseas seo air adhart, dè na fiaclan a dh'fheumar a gheurachadh agus nach eil, agus ciamar a thèid an co-dhùnadh cudromach seo a dhèanamh? Tha luchd-saidheans air feuchainn ri freagairtean a lorg dha na ceistean sin.
Toraidhean rannsachaidh
Ìomhaigh #1
Mus nochd thu dìomhaireachd fhiaclan nam maol-mhara, beachdaich air structar am fiaclan san fharsaingeachd.
Air na dealbhan 1A-1С tha gaisgeach an sgrùdaidh air a shealltainn - brochan-mara pinc. Coltach ri sguaban-mara eile, bidh riochdairean den ghnè seo a 'faighinn am pàirtean mèinnearach bho uisge na mara. Am measg nan eileamaidean cnàimhneach, tha na fiaclan air am mèinneadh gu mòr (le 99%) le calcite beairteach le magnesium.
Mar a bhruidhinn sinn na bu tràithe, bidh gràineagan a' cleachdadh am fiaclan airson biadh a sgrìobadh. Ach a bharrachd air an seo, le cuideachadh bho na fiaclan aca, bidh iad a 'cladhach tuill dhaibh fhèin, anns am bi iad a' falach bho chreachadairean no droch shìde. Leis an cleachdadh neo-àbhaisteach seo de fhiaclan, feumaidh an fheadhainn mu dheireadh a bhith air leth làidir agus geur.
Air an dealbh 1D tha tomagrafaidheachd microcomputed de earrann de fhiaclan slàn air a shealltainn, ga dhèanamh soilleir gu bheil an fhiaclan air a chruthachadh air feadh lùb elliptical le crois-earrann ann an cumadh T.
Crois-earrann den fhiacail (1E) a’ sealltainn gu bheil an fhiacail air a dhèanamh suas de thrì roinnean structarail: laminae bun-sgoile, sgìre calculus, agus lamellae àrd-sgoile. Tha an raon cloiche air a dhèanamh suas de fhiodh le trast-thomhas beag, air a chuairteachadh le slige organach. Tha na snàithleanan air an cuairteachadh ann am matrix polycrystalline air a dhèanamh suas de ghràineanan calcite làn magnesium. Tha trast-thomhas nam mìrean sin timcheall air 10-20 nm. Tha an luchd-rannsachaidh a 'toirt fa-near nach eil an ìre de magnesium èideadh air feadh an fhiacail agus a' meudachadh nas fhaisge air a cheann, a tha a 'toirt seachad barrachd caitheamh agus cruas.
Earrann fad-ùine (1F) de calculus an fhiacail a’ sealltainn sgrios nan snàithleach, a bharrachd air an dealachadh, a tha a’ tachairt mar thoradh air delamination aig an eadar-aghaidh eadar na freumhagan agus an t-slige organach.
Mar as trice bidh veneers bun-sgoile air an dèanamh suas de chriostalan singilte calcite agus tha iad suidhichte air uachdar convex an fhiacail, fhad ‘s a bhios veneers àrd-sgoile a’ lìonadh an uachdar cuasach.
Anns an dealbh 1G chì duine sreath de phlàtaichean bun-sgoile lùbte nan laighe co-shìnte ri chèile. Tha an ìomhaigh cuideachd a’ sealltainn snàithleach agus matrix polycrystalline a’ lìonadh an àite eadar na truinnsearan. caolan (1H) a’ cruthachadh bonn na h-earrainn T transverse agus a’ meudachadh stiffness lùbadh an fhiacail.
Leis gu bheil fios againn dè an structar a th 'aig fiacail an t-slat-mhara pinc, feumaidh sinn a-nis faighinn a-mach feartan meacanaigeach a cho-phàirtean. Airson seo, chaidh deuchainnean teannachaidh a dhèanamh a’ cleachdadh miocroscop dealanach sganaidh agus an dòigh nanoindentation*. Ghabh sampaill a chaidh a ghearradh air feadh taobhan fada agus transverse an fhiacail pàirt ann an deuchainnean nanomechanical.
Nanoindentation* - thoir sùil air an stuth leis an dòigh cuir a-steach do uachdar sampall inneal sònraichte - an indenter.
Sheall mion-sgrùdadh dàta gur e modulus cuibheasach Young (E) agus cruas (H) aig bàrr an fhiacail anns na treòrachadh fad-ùine agus tarsainn: EL = 77.3 ± 4,8 GPa, HL = 4.3 ± 0.5 GPa (fad-ùine) agus ET = 70.2 ± 7.2 GPa, HT = 3,8 ± 0,6 GPa (transverse).
Modulus Young* - meud corporra a tha a’ toirt cunntas air comas stuth seasamh an aghaidh teannachadh agus teannachadh.
cruas* - seilbh an stuth gus seasamh an aghaidh toirt a-steach bodhaig nas cruaidhe (indenter).
A bharrachd air an sin, chaidh fosadh a dhèanamh anns an t-slighe fhada le luchd a bharrachd cearcallach gus modail de mhilleadh ductile a chruthachadh airson an raon cloiche. Air adhart 2A tha an lùb gluasad-luchd air a thaisbeanadh.
Ìomhaigh #2
Chaidh am modulus airson gach cearcall a thomhas a rèir modh Oliver-Farr a’ cleachdadh dàta gun luchdachadh. Sheall na cearcallan indentation lùghdachadh monotonach ann am modulus le barrachd doimhneachd indentation (2B). Tha an leithid de chrìonadh ann an stiffness air a mhìneachadh le cruinneachadh milleadh (2C) mar thoradh air deformachadh nach gabh atharrachadh. Bu chòir a thoirt fa-near gu bheil leasachadh an treas àite timcheall air na freumhagan, agus chan ann troimhe.
Chaidh feartan meacanaigeach nam buill fiacail a mheasadh cuideachd a’ cleachdadh deuchainnean teannachaidh micropillar leth-statach. Chaidh beam ian cuimsichte a chleachdadh gus colbhan meud micrometer a dhèanamh. Gus neart a’ cheangail eadar na truinnsearan bun-sgoile air taobh convex an fhiacail a mheasadh, chaidh micropillars a dhèanamh le taobh oblique an coimeas ris an eadar-aghaidh àbhaisteach eadar na truinnsearan (2D). Anns an dealbh 2E tha microcolumn le eadar-aghaidh claon air a shealltainn. Agus air a 'chairt 2F tha toraidhean tomhas cuideam rùsgaidh air an sealltainn.
Tha luchd-saidheans a 'toirt fa-near fìrinn inntinneach - tha am modulus tomhas de elasticity faisg air leth na tha de dheuchainnean teannachaidh. Tha an eadar-dhealachadh seo eadar deuchainnean indentation agus teannachaidh cuideachd air a chomharrachadh airson cruan fiacail. Aig an àm seo, tha grunn theòiridhean ann a tha a’ mìneachadh an eadar-dhealachaidh seo (bho bhuaidh àrainneachdail tro dheuchainnean gu truailleadh shampaill), ach chan eil freagairt shoilleir ann don cheist carson a tha an eadar-dhealachadh a’ tachairt.
B’ e an ath cheum ann an sgrùdadh fhiaclan an t-sluic-mhara deuchainnean caitheamh a chaidh a dhèanamh a’ cleachdadh miocroscop sganaidh dealanach. Chaidh an fhiacail a ghleusadh gu neach-gleidhidh sònraichte agus a bhrùthadh an aghaidh substrate de daoimean ultrananocrystalline (3A).
Ìomhaigh #3
Tha an luchd-saidheans a’ toirt fa-near gu bheil an dreach aca den deuchainn caitheamh an aghaidh na tha mar as trice air a dhèanamh nuair a thèid tip daoimean a bhrùthadh a-steach do fho-strat den stuth a tha fo sgrùdadh. Tha atharrachaidhean ann am modh deuchainn caitheamh a’ toirt cothrom tuigse nas fheàrr fhaighinn air feartan microstructures agus co-phàirtean fiacail.
Mar a chì sinn anns na dealbhan, nuair a ruigear an luchd èiginneach, tòisichidh sgoltagan a’ cruthachadh. Is fhiach a bhith mothachail gu bheil feachd "bite" an lanntair Aristotelian ann an sguaban-mara ag atharrachadh a rèir an gnè bho 1 gu 50 dearc-luachrach. Anns an deuchainn, chaidh feachd bho na ceudan de mhicronewtons gu 1 newton a chuir an sàs, i.e. bho 1 gu 5 newtons airson an lanntair Aristotelian gu lèir (leis gu bheil còig fiaclan ann).
Anns an dealbh 3B(i) tha mìrean beaga (saighead dearg) rim faicinn, air an cruthachadh mar thoradh air caitheamh na sgìre cloiche. Mar a bhios an raon cloiche a ’caitheamh agus a’ dèanamh cùmhnant, faodaidh sgàinidhean aig an eadar-aghaidh eadar na truinnsearan nochdadh agus iomadachadh mar thoradh air luchdachadh teannachaidh-rùisgte agus togail cuideam ann an raon nan lannan calcite. Snap-dhealbhan 3B(ii) и 3B(iii) seall na h-àiteachan far an do bhris na mìrean dheth.
Airson coimeas a dhèanamh, chaidh dà sheòrsa de dheuchainnean caitheamh a dhèanamh: le luchd seasmhach a rèir toiseach toraidh (WCL) agus le luchd seasmhach a rèir an neart toraidh (WCS). Mar thoradh air an sin, chaidh dà sheòrsa de chaitheamh fiacail fhaighinn.
Caith bhidio deuchainn:
Ìre I
Ìre II
Ìre III
Ìre IV
Ann an cùis luchd cunbhalach ann an deuchainn WCL, chaidh teannachadh na sgìre fhaicinn, ge-tà, cha deach mothachadh a thoirt air sgoltadh no milleadh eile air na truinnsearan (4A). Ach anns an deuchainn WCS, nuair a chaidh an fheachd àbhaisteach àrdachadh gus an bholtadh conaltraidh ainmichte a chumail seasmhach, chaidh sgoltadh agus tuiteam a-mach às na truinnsearan fhaicinn (4B).
Ìomhaigh #4
Tha na beachdan sin air an dearbhadh leis a’ chuilbheart (4С) tomhas an àite teannachaidh agus meud lannan sgoltadh a rèir an fhaid sleamhnachaidh (sampall thairis air daoimean rè an deuchainn).
Tha an graf seo cuideachd a’ sealltainn, a thaobh WCL, nach eil sgoltagan air an cruthachadh eadhon ged a tha an astar sleamhnachaidh nas àirde na ann an cùis WCS. Sgrùdadh air truinnsearan teannaichte agus chipped airson 4B a’ toirt cothrom dhut tuigse nas fheàrr fhaighinn air an dòigh anns a bheil fiaclan mara a’ geurachadh fhèin.
Bidh farsaingeachd raon teann na cloiche ag àrdachadh mar a bhios am plàta a’ briseadh dheth, ag adhbhrachadh gun tèid pàirt den raon teannachaidh a thoirt air falbh [4B(iii-v)]. Tha feartan microstructural leithid an ceangal eadar clach agus leacan a’ comasachadh a’ phròiseis seo. Tha microscopy air sealltainn gu bheil na freumhagan anns a’ chalculus air an lùbadh agus a’ dol a-steach tro na sreathan de phlàtaichean anns a’ phàirt dhonn den fhiacail.
Air a' chairt 4С tha leum ann an tomhas-lìonaidh an àite chipped nuair a thèid am plàta ùr a sgaradh bhon fhiacail. Tha e neònach, aig an aon àm, gu bheil lùghdachadh mòr ann an leud na sgìre oblate (4D), a tha a’ comharrachadh pròiseas fèin-gheurachadh.
Gu sìmplidh, tha na deuchainnean sin air sealltainn ged a chumas iad luchd àbhaisteach àbhaisteach (chan eil e riatanach) rè deuchainnean caitheamh, bidh am bàrr a’ fàs maol, fhad ‘s a tha an fhiacail fhathast geur. Tha e a ’tionndadh a-mach gu bheil fiaclan gràineagan air an geurachadh nuair a bhios iad gan cleachdadh, mura h-eil an luchd nas àirde na an ìre riatanach, air neo dh’ fhaodadh milleadh (chips) tachairt, agus gun a bhith geur.
Ìomhaigh #5
Gus tuigse fhaighinn air àite meanbh-structaran fhiaclan, na feartan aca agus na tha iad a’ cur ris an uidheamachd fèin-gheurachaidh, chaidh mion-sgrùdadh neo-loidhneach eileamaid crìochnaichte a dhèanamh air a’ phròiseas caitheamh (5A). Gus seo a dhèanamh, chaidh ìomhaighean de earrann fhada de mhullach an fhiacail a chleachdadh, a bha na bhunait airson modal dà-mheudach anns a bheil clach, truinnsearan, cuibhle agus eadar-aghaidh eadar lannan agus clach.
Dealbhan 5B-5H a tha nam plotaichean contour de shlat-tomhais Mises (slat-tomhais plastaig) aig oir na sgìre cloiche is leac. Nuair a tha fiacail air a dhlùthadh, bidh an calculus a’ faighinn deformations mòra viscoplastic, a’ cruinneachadh milleadh agus a’ crìonadh (“flattens”) (5B и 5C). Bidh tuilleadh teannachadh a’ toirt a-steach còmhlan rùsgaidh anns a’ chloich, far am bi a’ mhòr-chuid de mhilleadh agus deformachadh plastaig a’ cruinneachadh, a’ toirt air falbh pàirt den chloich, ga thoirt gu conaltradh dìreach ris an t-substrate (5D). Tha an leithid de bhriseadh den chloich anns a 'mhodail seo a' freagairt ri beachdan deuchainneach (sgoltadh pìosan air 3B(i)). Bidh teannachadh cuideachd a’ leantainn gu delamination eadar na truinnsearan leis gu bheil na h-eileamaidean eadar-aghaidh fo ùmhlachd luchdachadh measgaichte agus mar thoradh air sin bidh dì-chothromachadh (feannadh). Mar a bhios an raon conaltraidh ag àrdachadh, bidh an cuideam conaltraidh ag àrdachadh, ag adhbhrachadh tòiseachadh agus iomadachadh sgàineadh aig an eadar-aghaidh (5B-5E). Bidh call adhesion eadar na truinnsearan a’ daingneachadh an kink, a bheir air a’ phlàta a-muigh a dhol às a chèile.
Bidh sgrìobadh a’ dèanamh milleadh air an eadar-aghaidh a dh’ adhbhraicheas toirt air falbh truinnsear nuair a thèid an truinnsear (ean) sgoltadh (far am bi sgàinidhean a’ gluasad bhon eadar-aghaidh agus a’ dol a-steach don truinnsear, 5G). Mar a tha am pròiseas a 'dol air adhart, tha na pìosan den phlàta air an sgaradh bho mhullach an fhiacail (5H).
Tha e neònach gu bheil an atharrais gu math ceart a’ ro-innse sgoltadh anns gach cuid na roinnean cloiche is truinnsear, a tha luchd-saidheans air mothachadh mu thràth aig àm amharc (3B и 5I).
Airson eòlas nas mionaidiche air nuances an sgrùdaidh, tha mi a’ moladh coimhead air и dha.
Epilogue
Dhearbh an obair seo a-rithist nach robh mean-fhàs glè thaiceil do fhiaclan daonna. Gu dona, anns an sgrùdadh aca, b 'urrainn do luchd-saidheans sgrùdadh mionaideach a dhèanamh agus mìneachadh a dhèanamh air an dòigh anns a bheil fiaclan mara a' geurachadh fhèin, a tha stèidhichte air structar neo-àbhaisteach an fhiacail agus an luchd ceart air. Bidh na truinnsearan a tha a’ còmhdach fiacail a’ ghràineag a’ rùsgadh dheth fo luchd sònraichte, a leigeas leat an fhiacail a chumail geur. Ach chan eil seo a 'ciallachadh gum faod an t-slat-mhara clachan a phronnadh, oir nuair a ruigear comharran luchd riatanach, bidh sgàinidhean agus sgoltagan a' cruthachadh air na fiaclan. Tha e a 'tionndadh a-mach gu bheil am prionnsabal "tha cumhachd, chan eil feum air inntinn" gu cinnteach cha toireadh buannachd sam bith.
Dh’ fhaodadh neach a bhith den bheachd nach toir sgrùdadh air fiaclan luchd-còmhnaidh na mara domhainn buannachd sam bith don duine, ach a-mhàin a bhith riaraichte le feòrachas neo-sheasmhach daonna. Ach, faodaidh an t-eòlas a fhuaireadh tron sgrùdadh seo a bhith na bhunait airson cruthachadh stuthan ùra de sheòrsan aig a bheil feartan coltach ri fiaclan gràineagan - caitheamh caitheamh, fèin-gheurachadh aig ìre stuthan gun taic bhon taobh a-muigh, agus seasmhachd.
Biodh sin mar a dh’ fhaodadh e, tha iomadh dìomhaireachd aig nàdar nach eil againn fhathast ri fhoillseachadh. Am bi iad cuideachail? Is dòcha tha, is dòcha nach eil. Ach uaireannan, eadhon anns an rannsachadh as iom-fhillte, uaireannan chan e an ceann-uidhe a tha cudromach, ach an turas fhèin.
Dihaoine bhon mhullach:
Tha coilltean fon uisge de lìonanaich mòra nan àite cruinneachaidh airson seilcheagan mara agus luchd-còmhnaidh neo-àbhaisteach eile a’ chuain. (BBC Earth, guth-thairis - David Attenborough).
Tapadh leibh airson a bhith a’ coimhead, fuirich fiosrach agus bi deireadh-seachdain sgoinneil a h-uile duine! 🙂
Tapadh leibh airson fuireach còmhla rinn. An toil leat na h-artaigilean againn? A bheil thu airson susbaint nas inntinniche fhaicinn? Thoir taic dhuinn le bhith a’ cur òrdugh no a’ moladh do charaidean, Lasachadh de 30% airson luchd-cleachdaidh Habr air analog sònraichte de luchd-frithealaidh ìre inntrigidh, a chaidh a chruthachadh leinn dhut: (ri fhaighinn le RAID1 agus RAID10, suas ri 24 cores agus suas ri 40GB DDR4).
Dell R730xd 2 uair nas saoire? A-mhàin an seo anns an Òlaind! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - bho $99! Leugh mu dheidhinn
Source: www.habr.com