خلک اکثرا د غاښونو په اړه خبرې اترې په سپینو کوټونو کې د کیریز، بریسس او سیډیسټانو سره شریکوي څوک چې یوازې ستاسو د غاښونو څخه د مچیو جوړولو خوب کوي. مګر ټوکې یو طرفه دي، ځکه چې د غاښونو ډاکټرانو او د خولې د حفظ الصحې مقرراتو پرته، تاسو او زه به یوازې د کچالو کچالو او سوپ د ډډ په واسطه وخورو. او دا ټول د تکامل لپاره ملامت دي ، کوم چې موږ ته د خورا دوام لرونکي غاښونو څخه لرې راکړي ، کوم چې بیا تولید هم نه کوي ، کوم چې شاید د غاښونو صنعت نمایندګي په حیرانونکي ډول خوښ کړي. که موږ د وحشي ژوند د استازو د غاښونو په اړه وغږیږو، نو په زړه پورې زمریان، وینې تږي شارک او خورا مثبت هاینا سمدلاسه ذهن ته راځي. په هرصورت، د دوی د ژامو د ځواک او ځواک سره سره، د دوی غاښونه د سمندري ارچین غاښونو په څیر حیرانتیا نلري. هو، د اوبو لاندې د ستنو دا ټوټی، چې که تاسو قدم وهئ، کولی شي ستاسو د رخصتۍ یوه ښه برخه خرابه کړي، یو څه ښه غاښونه لري. البته، ډیری یې نه دي، یوازې پنځه، مګر دوی په خپله طریقه ځانګړي دي او د ځان د تیزولو توان لري. ساینس پوهانو دا ځانګړتیا څنګه کشف کړه، دا پروسه څنګه واقع کیږي، او دا څنګه د خلکو سره مرسته کولی شي؟ موږ پدې اړه د څیړنې ډلې راپور څخه زده کوو. لاړ شه.
د مطالعې اساس
تر ټولو لومړی، دا د مطالعې اصلي کرکټر پیژندلو ارزښت لري - Strongylocentrotus fragilis، یا د انسان په شرایطو کې، یو ګلابي سمندري ارچین. دا ډول سمندري ارچین د نورو سیالانو څخه ډیر توپیر نلري، پرته له دې چې د ډیر فلیټ شوي شکل او ګلیمرس رنګ څخه. دوی خورا ژور ژوند کوي (له 100 متر څخه تر 1 کیلومتره پورې)، او دوی په قطر کې تر 10 سانتي مترو پورې وده کوي.
د سمندري ارچین "کنکال"، کوم چې د پنځو شعاعونو توازن ښیي.
سمندري ارچینونه هغومره سخت دي لکه څنګه چې غږ وي ، سم او غلط. پخوانی تقریبا په بشپړ ډول ګردي بدن شکل لري چې د پنځه شعاعي ترکیب سره څرګند شوي، پداسې حال کې چې وروستنی ډیر غیر متناسب دي.
لومړی شی چې ستاسو سترګې نیسي کله چې تاسو سمندري ارچین وګورئ د هغې نخاعې دي چې ټول بدن یې پوښي. په مختلفو ډولونو کې، ستنې کیدای شي له 2 ملي میتر څخه تر 30 سانتي مترو پورې وي، د ستنو سربیره، بدن سپیریډیا (توازن ارګانونه) او پیډیسیلیریا (هغه پروسې چې د ځواک سره ورته وي).
ټول پنځه غاښونه په مرکز کې په ښکاره ډول لیدل کیږي.
د سمندري ارچین د انځورولو لپاره، تاسو باید لومړی پورته ودریږئ، ځکه چې د خولې پرانیستل د بدن په ښکته برخه کې موقعیت لري، مګر نور خلاصونه په پورتنۍ برخه کې دي. د سمندري اروچن خوله د ژاولو وسایلو سره د ښکلي ساینسي نوم "ارستوټل لالټین" سره مجهز ده (دا ارسطو و چې لومړی یې دا ارګان تشریح کړ او شکل یې د لرغوني پورټ ایبل لالټین سره پرتله کړ). دا ارګان په پنځو ژامو سمبال دی، چې هر یو یې په تیز غاښ کې پای ته رسیږي (د ګلابي هیج هاګ ارسطو لینټین چې معاینه کیږي لاندې 1C کې ښودل شوي).
داسې انګیرنه شتون لري چې د سمندري ارچین غاښونو دوام د دوی د دوامداره ګړندی کولو له لارې تضمین شوی ، کوم چې د غاښونو د منرال شوي پلیټونو تدریجي ویجاړولو له لارې رامینځته کیږي ترڅو د لرې سطحې ګړندی وساتي.
مګر دا پروسه څنګه په سمه توګه کار کوي، کوم غاښونه باید تیز شي او کوم نه، او دا مهمه پریکړه څنګه کیږي؟ ساینس پوهانو هڅه وکړه چې دغو پوښتنو ته ځوابونه ومومي.
د مطالعې پایلې
انځور #1
مخکې له دې چې د سمندري urchins د غاښونو رازونه ښکاره شي، راځئ چې د دوی د غاښونو جوړښت په بشپړه توګه وګورو.
په انځورونو کې 1A-1С د مطالعې اتل ښودل شوی - یو ګلابي بحر ارچین. د نورو سمندري مرغانو په څیر، د دې ډولونو استازي د سمندر له اوبو څخه خپل معدني اجزا ترلاسه کوي. د سکلیټل عناصرو په منځ کې، غاښونه په لوړه کچه منرال شوي (99٪) د کلسایټ سره چې په مګنیزیم کې بډایه شوي.
لکه څنګه چې موږ مخکې بحث وکړ، هیج هاګ خپل غاښونه د خوړو د مینځلو لپاره کاروي. مګر د دې سربیره، دوی خپل غاښونه د ځان لپاره د سوراخ کیندلو لپاره کاروي، په کوم کې چې دوی د ښکار یا خراب موسم څخه پټوي. د غاښونو لپاره د دې غیر معمولي کارونې په پام کې نیولو سره، وروستی باید خورا پیاوړی او تیز وي.
په انځور کې 1D د ټول غاښ د یوې برخې مایکرو کمپیوټري توموګرافي ښودل شوي، دا ښیي چې غاښ د T شکل لرونکي کراس برخې سره د بیضوي وکر سره جوړ شوی.
د غاښونو کراس برخه (1E) ښیي چې غاښ له دریو ساختماني برخو څخه جوړ شوی دی: لومړنی لامینی، د کیلکولس سیمه، او ثانوی لامینی. د تیږو ساحه د کوچني قطر فایبرونو څخه جوړه ده چې د عضوي خولۍ لخوا محاصره شوي. فایبرونه په پولی کریسټالین میټرکس کې ځای پرځای شوي چې د مګنیزیم بډایه کلسایټ ذرات لري. د دې ذراتو قطر شاوخوا 10-20 nm دی. څیړونکي یادونه کوي چې د مګنیزیم غلظت په ټول غاښ کې یو شان نه دی او د پای په لور وده کوي ، کوم چې د دې د پوښاک مقاومت او سختۍ زیاتوالی چمتو کوي.
اوږدوالی برخه (1F) د غاښونو د ډبرې ساحه د فایبرونو ویجاړول ښیي، او همدارنګه avulsion، چې د فایبرونو او عضوي شیل په مینځ کې د ډیلیمینشن له امله واقع کیږي.
لومړني پلیټونه معمولا د کلسایټ واحد کرسټال څخه جوړ شوي او د غاښونو په محدق سطح کې موقعیت لري، پداسې حال کې چې ثانوي تختې د مقعر سطحه ډکوي.
په انځور کې 1G د منحل شوي لومړني پلیټونو لړۍ یو له بل سره موازي لیدل کیدی شي. عکس فایبرونه او پولی کریسټالین میټریکس هم ښیې چې د پلیټونو ترمینځ ځای ډکوي. کیل (1H) د کراس سیکشن T-سیکشن اساس جوړوي او د غاښونو ضعیفیت زیاتوي.
اوس چې موږ د ګلابي سمندري ارچین غاښ په جوړښت پوهیږو، موږ اوس اړتیا لرو چې د هغې د برخو میخانیکي ځانګړتیاوې معلومې کړو. د دې هدف لپاره، د کمپریشن ازموینې د سکینګ الکترون مایکروسکوپ په کارولو سره ترسره شوې nanoindentation*. د نانو میخانیکي ازموینو کې نمونې شاملې وې چې د غاښونو اوږدوالي او انتقالي اړخونو سره پرې شوي.
Nanoindentation* - د نمونې په سطحه کې د یوې ځانګړې وسیلې - انډینټر - په فشارولو سره د موادو ازموینه.
د معلوماتو تحلیل ښودلې چې د غاښونو په پای کې په اوږدوالي او انتقالي لارښوونو کې د اوسط ځوان ماډل (E) او سختۍ (H) په لاندې ډول دي: EL = 77.3 ± 4,8 GPa، HL = 4.3 ± 0.5 GPa (اوږدوالی) او ET = 70.2. GPa، HT = 7.2 ± 3,8 GPa (transverse).
د ځوان ماډل* - یو فزیکي مقدار چې د فشار او فشار سره مقاومت کولو لپاره د موادو وړتیا بیانوي.
سختۍ* - د موادو ملکیت چې د سخت بدن (انډینټر) د ننوتلو په وړاندې مقاومت وکړي.
برسېره پردې، د سایکلیک اضافي بار کولو سره انډیټینشنونه په اوږد مهاله لوري کې رامینځته شوي ترڅو د ډبرې ساحې لپاره د ویسکو - پلاستیک زیان ماډل رامینځته کړي. پر 2A د بار د بې ځایه کیدو وکر ښودل شوی.
انځور #2
د هرې دورې لپاره ماډل د اولیور - فارر میتود پراساس محاسبه شوی چې د معلوماتو د پورته کولو په کارولو سره. د انډیټیشن دورې په موډول کې د انډیټیشن ژوروالي د زیاتوالي سره یو واحد کمښت ښودلی (2B). دا په سختۍ کې خرابوالی د زیانونو د راټولولو لخوا تشریح شوی (2C) د نه بدلیدونکي خرابوالي په پایله کې. دا د یادونې وړ ده چې د دریمې برخې پراختیا د فایبر په شاوخوا کې واقع کیږي، نه د دوی له لارې.
د غاښونو اجزاو میخانیکي ملکیتونه هم د نیم جامد مایکروپیلر کمپریشن تجربو په کارولو سره ارزول شوي. یو متمرکز ایون بیم د مایکرو میټر په اندازه ستنو تولید لپاره کارول شوی و. د غاښونو په محدب اړخ کې د لومړني پلیټونو ترمینځ د بانډ ځواک ارزولو لپاره ، مایکروپلرونه د پلیټونو ترمینځ د نورمال انٹرفیس په پرتله د یو تریخ لوري سره جوړ شوي وو (2D). په انځور کې 2E یو مایکروپیلر د متوجه انٹرفیس سره ښودل شوی. او په ګراف کې 2F د شین فشار اندازه کولو پایلې ښودل شوي.
ساینس پوهان یو په زړه پوری حقیقت یادوي - اندازه شوی لچک لرونکي ماډل د انډینټیشن ازموینو نږدې نیمایي دی. د انډینټیشن او کمپریشن ازموینو ترمینځ دا توپیر د غاښونو انامیل لپاره هم یادونه شوې. په اوس وخت کې، د دې توپیر تشریح کولو لپاره ډیری تیورۍ شتون لري (د ازموینو په جریان کې د چاپیریال اغیزو څخه د نمونې ککړتیا پورې)، مګر لاهم د دې پوښتنې لپاره روښانه ځواب شتون نلري چې ولې توپیر رامنځته کیږي.
د سمندري ارچین غاښونو مطالعې کې بل ګام د اغوستلو ازموینې وې چې د سکینګ الکترون مایکروسکوپ په کارولو سره ترسره شوې. غاښ په ځانګړي هولډر سره چپک شوی و او د الټرانوکریسټالین الماس سبسټریټ په وړاندې فشار شوی و (3A).
انځور #3
ساینس پوهان یادونه کوي چې د دوی د پوښاک ازموینې نسخه د هغه څه برعکس ده چې معمولا ترسره کیږي ، چیرې چې د الماس ټیپ د ازمویل شوي موادو سبسټریټ ته فشار ورکول کیږي. د اغوستلو ټیسټ تخنیکونو کې بدلون د غاښونو مایکرو جوړښتونو او اجزاو ملکیتونو ښه پوهیدو ته اجازه ورکوي.
لکه څنګه چې موږ په عکسونو کې لیدلی شو، کله چې مهم بار ته ورسیږي، چپس جوړیدل پیل کوي. دا په پام کې نیولو سره ارزښت لري چې په سمندر کې د ارسطو د لالټین د "چټک" ځواک له 1 څخه تر 50 نیوټن پورې د ډولونو پورې اړه لري. په ازمایښت کې، له سلګونو مایکرو نیوټن څخه تر 1 نیوټن پورې ځواک کارول شوی، د بیلګې په توګه. د ټول ارسطو لینټین لپاره له 1 څخه تر 5 نیوټن پورې (ځکه چې پنځه غاښونه شتون لري).
په انځور کې 3B(i) د لید وړ وړ ذرات (سرخ تیر) د تیږو په ساحه کې د اغوستلو په پایله کې رامینځته شوي. لکه څنګه چې د ډبرې ساحه اغوستې او تړون کوي، د پلیټونو تر مینځ په انټرفیسونو کې درزونه کولی شي د کیلسایټ پلیټ په ساحه کې د کمپریشن - شییر بار کولو او فشار راټولیدو له امله وده او تبلیغ وکړي. انځورونه 3B(ii) и 3B(iii) هغه ځایونه وښایاست چیرې چې ټوټې ټوټې شوې.
د پرتله کولو لپاره، د جامو دوه ډوله تجربې ترسره شوي: د دوامداره بار سره چې د حاصلاتو پیل (WCL) سره مطابقت لري او د دوامداره بار سره چې د حاصلاتو فشار (WCS) سره مطابقت لري. په پایله کې، د غاښونو دوه ډوله جامې ترلاسه شوې.
د ازموینې ویډیو واغوندئ:
مرحله I
مرحله II
مرحله III
مرحله IV
د دوامداره بار لاندې ، د WCL ازموینې کې د ساحې کمپریشن لیدل شوی ، مګر پلیټونو ته هیڅ چپ کول یا نور زیان ندی لیدل شوی (4A). مګر د WCS په ازموینه کې، کله چې نورمال ځواک د نامتو تماس فشار ثابت ساتلو لپاره زیات شوی و، چپ کول او د پلیټونو ضایع لیدل شوي (4B).
انځور #4
دا کتنې د ګراف لخوا تایید شوي (4С) د کمپریشن ساحې اندازه کول او د چپ شوي پلیټونو حجم د سلیډینګ اوږدوالي پورې اړه لري (د ازموینې په جریان کې د الماس نمونه).
دا ګراف دا هم ښیي چې د WCL په حالت کې، چپس نه جوړیږي حتی که د سلیډینګ فاصله د WCS په قضیه کې زیاته وي. د کمپرس شوي او چپ شوي پلیټونو معاینه کول 4B موږ ته اجازه راکوي چې د سمندري ارچین غاښونو د ځان تیزولو میکانیزم ښه پوه کړو.
د ډبرې د فشار شوي ساحې ساحه ډیریږي لکه څنګه چې پلیټ له مینځه ځي، د فشار شوي ساحې برخه لیرې کوي [4B (iii-v)]. مایکرو ساختماني ځانګړتیاوې لکه د ډبرې او سلیبونو ترمنځ اړیکه دا پروسه اسانه کوي. مایکروسکوپي وښودله چې د کالکولوس په ساحه کې فایبرونه د غاښونو په محدب برخه کې د پلیټونو د پرتونو له لارې منحل شوي او ننوځي.
په چارټ کې 4С کله چې نوی پلیټ له غاښ څخه جلا شي د چپ شوي ساحې حجم کې کود څرګندیږي. دا په زړه پورې ده چې په ورته وخت کې د فلیټ شوي سیمې په عرض کې د پام وړ کمښت شتون لري (4D)، کوم چې د ځان تیزولو بهیر په ګوته کوي.
په ساده ډول ، دې تجربو وښودله چې کله د اغوستو ازموینې په جریان کې دوامداره نورمال (نه مهم) بار ساتل کیږي ، نو ټیپ وچیږي پداسې حال کې چې غاښ تیز پاتې کیږي. دا معلومه شوه چې د هیج هاګ غاښونه د کارونې پرمهال تیز شوي ، که چیرې بار له جدي څخه ډیر نه وي ، نو د ګړندي کولو پرځای زیان (چپس) پیښ کیدی شي.
انځور #5
د غاښونو مایکرو جوړښتونو رول د پوهیدو لپاره، د دوی ملکیتونه او د ځان ګړندي کولو میکانیزم کې د دوی ونډه، د اغوستلو پروسې غیر خطي محدود عنصر تحلیل ترسره شو (5A). د دې کولو لپاره، د غاښونو د غاړې د اوږدمهاله برخې عکسونه کارول شوي، کوم چې د دوه اړخیز ماډل لپاره د بنسټ په توګه کار کاوه چې د تیږو، پلیټونو، کیل او د پلیټونو او ډبرو تر مینځ انٹرفیس لري.
انځورونه 5B-5H د ډبرې او سلیب سیمې په څنډه کې د von Mises معیار (د پلاستیکي معیار) کنټور پلاټونه دي. کله چې غاښونه کمپریس شي، ډبره د لوی ویسکوپلاسټیک تخریبونو څخه تیریږي، زیانونه راټولوي، او قراردادونه ("پلیټ") (5B и 5C). نور کمپریشن په ډبره کې د شین بند لامل کیږي ، چیرې چې د پلاستیک ډیری خرابوالی او زیان راټولیږي ، د ډبرې برخه ټوټه کوي ، دا د سبسټریټ سره مستقیم تماس ته راوړي (5D). په دې ماډل کې د ډبرې دا ډول ټوټه کول د تجربوي مشاهدو سره مطابقت لري (د ټوټې ټوټې ټوټې 3B(i)). کمپریشن د پلیټونو تر مینځ د ډیلیمینیشن لامل هم کیږي ځکه چې د انٹرفیس عناصر د مخلوط بارونو تابع دي چې پایله یې د ډیکویشن (ډیلامینیشن) لامل کیږي. لکه څنګه چې د تماس ساحه وده کوي، د اړیکو فشارونه زیاتیږي، په انټرنیټ کې د کریک پیل او تکثیر لامل کیږي (5B-5E). د پلیټونو تر مینځ د چپک کیدو له لاسه ورکول د کنډوالې زیاتوالی رامینځته کوي چې د بیروني پلیټ د جلا کیدو لامل کیږي.
سکریچ کول د انٹرفیس زیان نور هم زیاتوي، د ویفر لیرې کولو لامل کیږي کله چې ویفر (س) د فاصلې څخه تیریږي (چیرې چې درزونه د انٹرفیس څخه انحراف کوي او ویفر ته ننوځي، 5G). لکه څنګه چې دا پروسه دوام لري، د پلیټ ټوټې د غاښونو له پورتنۍ برخې څخه جلا کیږي (5H).
په زړه پورې خبره دا ده چې ماډلینګ په خورا دقیق ډول د تیږو او پلیټ دواړو برخو کې د چپ کولو وړاندوینه کوي ، کوم چې ساینس پوهانو دمخه د مشاهدو په جریان کې لیدلي دي (3B и 5I).
د مطالعې د باریکیو په اړه د لا زیاتو مفصلو پوهیدو لپاره ، زه وړاندیز کوم چې یو نظر وګورم и ورته
اییلیلوم
دې کار یو ځل بیا دا ثابته کړه چې تکامل د انسان غاښونو ته ډیر خوښ نه و. په جدي توګه، د دوی په څیړنه کې، ساینس پوهان وکوالی شول په تفصیل سره معاینه کړي او د سمندري ارچین غاښونو د ځان تیزولو میکانیزم تشریح کړي، کوم چې د غاښونو غیر معمولي جوړښت او په هغې باندې د درست بار پر بنسټ والړ دی. هغه تختې چې د هیج هاګ غاښ پوښي د یو ځانګړي بار لاندې خلاصوي ، کوم چې د غاښونو ګړندي ساتلو کې مرسته کوي. مګر دا پدې معنی ندي چې سمندري ارچین کولی شي ډبرې مات کړي، ځکه چې کله چې د بار مهم شاخص ته ورسیږي، درزونه او چپسونه په غاښونو کې جوړیږي. دا معلومه شوه چې دا اصول "تاسو ځواک لرئ، تاسو استخباراتو ته اړتیا نلرئ" به یقینا هیڅ ګټه ونه رسوي.
کیدای شي یو څوک فکر وکړي چې د ژور سمندر د اوسیدونکو د غاښونو مطالعه انسانانو ته هیڅ ګټه نه رسوي، پرته له دې چې د انسان د نه منلو وړ تجسس پوره کړي. په هرصورت، د دې څیړنې څخه ترلاسه شوي پوهه کولی شي د نوو ډوله موادو د جوړولو لپاره د بنسټ په توګه کار وکړي چې د هیج هاګ غاښونو په څیر ځانګړتیاوې ولري - مقاومت، د موادو په کچه ځان ګړندی کول پرته له بهرنۍ مرستې، او پایښت.
لکه څنګه چې کیدی شي، طبیعت ډیری رازونه پټوي چې موږ یې لا تر اوسه نه دي ښکاره کړي. ایا دوی به ګټور وي؟ شاید هو، شاید نه. مګر کله ناکله، حتی په خورا پیچلي څیړنه کې، ځینې وختونه دا منزل نه وي چې مهم وي، مګر سفر پخپله.
د جمعې په ورځ:
د اوبو لاندې لوی کیلپ ځنګلونه د سمندري ارچینونو او نورو غیر معمولي سمندري مخلوقاتو لپاره د راټولیدو ځای په توګه کار کوي. (د بي بي سي ارته، د ډیویډ اټنبرو لخوا غږ شوی).
د لوستلو لپاره مننه ، لیواله اوسئ او د اونۍ پای هلکان ولرئ! 🙂
له موږ سره د پاتې کیدو لپاره مننه. ایا تاسو زموږ مقالې خوښوي؟ غواړئ نور په زړه پورې مینځپانګه وګورئ؟ د امر په ورکولو یا ملګرو ته وړاندیز کولو سره زموږ ملاتړ وکړئ ، د ننوتلو کچې سرورونو ځانګړي انلاګ کې د هابر کاروونکو لپاره 30٪ تخفیف ، کوم چې زموږ لخوا ستاسو لپاره اختراع شوی و: (د RAID1 او RAID10 سره شتون لري، تر 24 کور پورې او تر 40GB DDR4 پورې).
Dell R730xd 2 ځله ارزانه؟ یوازې دلته په هالنډ کې! ډیل R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - له $ 99 څخه! په اړه ولولئ
سرچینه: www.habr.com