Een worm met kaken van metaal: nieuw type materiaal ontdekt in de natuur

In dit artikel:

Wetenschappers in Wenen hebben de kaken van de oeroude zeeworm Perinereis cultrifera onderzocht en zien die als een voorbeeld van een nieuw materiaaltype: biometalen. De roofzuchtige borstelworm heeft geen echte metalen kaken, maar kaken die bestaan uit eiwitten en metaalionen en daardoor uitzonderlijk hard en sterk zijn. Met nano-indentatie, waarbij materiaal op microscopische schaal wordt ingedrukt, maten de onderzoekers de hardheid van de kaken en bekeken ze hoe die reageren op vervorming. Daarbij bleek dat de metaalionen vooral geconcentreerd zijn aan de kaakpunten, wat die delen waarschijnlijk extra hard maakt om prooien te vermorzelen. Ook ontdekten de onderzoekers een effect dat bekend is uit echte metalen zoals koper en zilver: kleine gebieden blijken moeilijker in te drukken dan grotere, het zogenoemde Nix-Gao-grootte-effect. Tegelijk vertonen de wormkaken een bijzondere, grootte-afhankelijke elasticiteit die juist afwijkt van gewone metalen. Volgens de onderzoekers maakt die combinatie van metaalachtige en unieke biologische eigenschappen biometalen tot een interessant nieuw onderzoeksgebied binnen de biofysica.