科学家揭开牡蛎玻璃护甲之谜

牡蛎的外壳透明且坚固，某些印度和菲律宾的城市甚至将其用作玻璃的替代品。这种外壳主要由方解石构成，一种含有较少有机材料的脆弱物质。一支研究团队对于牡蛎外壳的坚韧性能感到好奇，特别是它为何能在承受多次撞击时仍然保持透明和完整，这让人造材料都黯然失色。

这些科学家们用金刚石钻头对牡蛎的外壳进行了高强度的测试，发现它能够承受方解石承受力的十倍压力，仍然毫无损伤。最近，他们将这一发现分享在了《自然—材料》杂志上。

通过电子显微镜，科学家们深入研究了牡蛎外壳的晶体结构。他们发现，当外壳承受压力时，其晶体结构会适应性地扭曲，并促使原子重新排列，形成新的边界，从而避免任何形式的破裂（如图所示）。

这一过程被称为塑变双晶。牡蛎能够通过这种方式将垂直压力水平分散，使得其外壳能够承受多次重击。方解石层之间存在的有机物质也起到了关键作用，它们在水平分散压力时防止了开裂。

研究者们认为，这一发现具有广泛的应用前景。未来，它可能会为新一代挡风玻璃提供更加强韧透明的材料，甚至可能为军事领域带来“透明装甲”的革新。这项研究展示了自然界中生物如何在漫长的进化过程中发展出令人惊叹的适应性特征，同时也为我们提供了创新的灵感。