この高い機械的強度にもかかわらず、構造は非常に軽いため、水中では限られた範囲でしか利用できない建築材料であるシリコンを経済的に使用します。建築材料は比較的重く、水中に浮遊する藻類のための追加のバラストを意味するため、軽量構造が必要です。
AWIのクリスチャン・ハム率いる科学者らは、個々の珪藻にマイクロメカニカルストレステストを実施した。さまざまな咬合ツールによって引き起こされるストレスも、最新の計算方法を使用してコンピューター上でシミュレートされました。シェルの強度は、非常に複雑で流れるような形状と、ガラス状の建築材料の特殊な材料特性との相互作用によって生じることが判明しました。
殻の材料におけるシリコンと炭素の組み合わせにより、珪藻は進化の過程で数多くの異なる形状を発達させることができました。その結果、技術的な構造物や建物と驚くほど似た構造が生まれました。
「珪藻の殻に関するこれらの研究は、海洋生物群集の進化に関する多くの根本的に新しい洞察への出発点です」とハム氏は言う。シェル構造の豊富さは、異なる形状の噛み道具によって引き起こされる機械的応力への適応に起因すると考えられます。このようにして、藻類は動物プランクトンからの摂食圧から身を守っているようです。
安定性と軽量性が特に重要な技術的問題に適用すると、珪藻の殻をモデルにした建築は、建築材料と燃料の特に経済的な使用を確実にすることができます。これは、航空宇宙や輸送などの分野で興味深いものです。その美しさに関連して、機械的に安定した構造は、デザインと機能性を組み合わせる興味深い応用の可能性も提供します。
珪藻は単細胞の海藻であり、海洋における酸素と植物バイオマスの生成の大部分を担っています。約170年前に発見されて以来、その美しさと多様性が賞賛されてきました。その幻想的な形には生態学的意味があることが初めて証明された。
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