เปลือกหอย
มีผู้ออกแบบไหม?
เปลือกหอย
▪ เปลือกหอยดูเปราะบาง แต่ส่วนใหญ่แล้วจะทำให้แตกได้ยากมาก. เคนเนท เวคโค วิศวกรคนหนึ่งเล่าถึงตอนที่เขาเป็นเด็กว่า “ผมต้องใช้ค้อนทุบเพื่อจะได้เศษเปลือกหอยสักชิ้นหนึ่ง.” ความแข็งของเปลือกสัตว์น้ำทะเลจะเห็นได้จากเปลือกหอย.
ขอพิจารณา: เปลือกชั้นในของหอย (เรียกว่าเนเคอร์ หรือสารมุก) มีเกล็ดขนาดจิ๋วที่ห่างกันแค่ไม่กี่นาโนเมตร (หนึ่งในหนึ่งพันล้านส่วนของเมตร). คริสติน ออร์ติซ รองศาสตราจารย์แผนกวัสดุศาสตร์และวิศวกรรมวัสดุแห่งสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ สหรัฐอเมริกา กล่าวว่า “ความซับซ้อนที่เราเห็นในสารมุกในระดับนาโนเมตรนั้นน่าทึ่งมาก และดูเหมือนเป็นปัจจัยที่ทำให้มันแข็งเช่นนี้.”
ชาลส์ เปตีต นักเขียนด้านวิทยาศาสตร์พรรณนาภาพขยายของสารมุกว่า “เป็นระเบียบอย่างน่าทึ่ง.” เขาอธิบายว่า “เมื่อส่องกล้องจุลทรรศน์ดูภาพตัดขวาง ก็เห็นคล้ายกับผนังก่ออิฐที่มีผลึกแคลเซียมคาร์บอเนตรูปหกเหลี่ยมแบน ๆ วางซ้อนกันอย่างเป็นระเบียบ. วัสดุเหมือนปูนที่เชื่อมระหว่างก้อนอิฐคือยางเหนียวที่อุดมด้วยโปรตีนและยืดหยุ่นได้ซึ่งตัวหอยขับออกมา.”
นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าเคล็ดลับของเปลือกหอยสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้หลายอย่าง เช่น การทำชุดเกราะ, ตัวถังรถยนต์, ปีกเครื่องบินให้แข็งแรงขึ้น, และอีกหลายอย่าง. ออร์ติซกล่าวว่า “ธรรมชาติใช้หลักการออกแบบโครงสร้างระดับนาโนเมตรเพื่อผลิตวัสดุที่มีคุณสมบัติเหนือกว่า. ในหลาย ๆ ด้าน วิศวกรยังไม่สามารถทำเช่นนั้นได้.”
คุณคิดอย่างไร? เปลือกหอยและความแข็งแรงของมันเกิดขึ้นโดยบังเอิญไหม? หรือมีผู้ออกแบบ?
[ภาพหน้า 25]
ภาพขยายตัดขวางของเปลือกหอยชั้นใน
[ที่มาของภาพ]
Inset: © Eye of Science/Photo Researchers Inc.
