Naukowowie i inżyniery są chętni rozumieć sekret za kości wagi lekkiej bezwzględnością więc mogą przedrzeźniać je w projekcie nowi materiały, ale poprzedzający studia wyjawiali liczbę różni siła mechanizmy przy różnym ważą ostrość, raczej niż pojedyncza teoria.
Nowy badanie od MIT pojawiać się w niedawnym zagadnieniu nanotechnologia wyjawia pierwszy raz rola kości atomistyczna struktura w wzmacnia mechanizmu który wciela kilka poprzednio proponować teorie. Ten mechanizm pozwoli dla poświęcenia mały kawałek kość save całość po to, aby, pomoce wyjaśniają i wydają się adaptujący specyficznie pomieszczać kości potrzebę dla ciągły odbudowywać od inside - out. dlaczego kość toleruje małych pęknięcia,
Niedawno odkrywający cząsteczkowy mechanizm unifikuje dyskusyjne próby wyjaśniać źródła bezwzględność kość, ponieważ ono potwierdza" powiedział nauki autora, Esther i Harold E profesora Markus Buehler MIT dział inżynieria. Edgerton. "że dwa wcześni wyjaśnienia bawić się kluczowych rola przy atomistyczną skala," "Ja jest zupełnie ewentualny że each skala od cząsteczkowy dalej swój swój wzmacnia mechanizm. Ten hierarchical dystrybucja może być krytyczna wyjaśniać intrygujące własność kość. Ten wiedza może kłaść podstawę dla nowego materiału projekta."
W przeciwieństwie do syntetycznych materiałów budowlanych które miewają skłonność być homogeniczni throughout, kość jest heterogenicznym żywym tkanką czyj komórki przechodzą stałą zmianę. Naukowowie klasyfikowali kości podstawową strukturę w hierarchię siedem poziomów wzrastająca skala.
Buehler jego model, i równie ważny jak, jak i kiedy molekuły dostosowywali ważył puszek atomistyczny poziom widzieć dla materiałów naukowów i łamają oddzielnie. Dokładnie, po to, aby znajdować mechanizm za kości siłą która jest pokaźna dla taki wagi lekkiej, porowatego materiału, patrzał jak chemiczne więzi wśród i pomiędzy molekułami odpowiadają siła.
Zakłada że mineralizujący kolagenów fibrils w pozioma 2 kości zrobią up sznurki naprzemianległe kolagen molekuły i zgodnie sklejeni hydroxyapatite kryształy. Te sznurkom "brogują" wpólnie w zataczającej się modzie taki że kryształy pojawiać się w krok konfiguracjach. Słabe więzi tworzą między molekułami w sznurkach między sznurkami i i kryształami.
Gdy nacisk stosuje jak fibrils, niektóre słabe więzi między kolagen molekułami kryształami i łamają, tworzący małe przerwy lub nadużytych tereny w fibrils. Ten rozciąganie rozprzestrzenia naciska nad szerokim terenem i ochrania inny, silne więzi wśród kolagen molekuły który można łamać zupełnego, jeżeli wszystkie nacisk skupiał się na one. Rozciągać także pozwala malutką kryształu przesunięcia pozycję w odpowiedzi na siłę która był prawdopodobnym odpowiedzią wielki kryształ., raczej niż rozbija,