貝殼做為水邊軟體動物的外殼,由軟體動物的一種特殊腺細胞的分泌物所形成的鈣化物,具有保護動物本身的作用。
一、貝殼的種類
說到貝殼的種類,可以說是五花八門,主要分為五大綱:腹足綱(有法螺寶螺、蜒螺)、頭足綱(鸚鵡)、多板綱、撅足綱(似象牙)、雙殼綱(倆殼)。其形態(tài)也是千差萬別,但是最有名的要數(shù)四大名螺了:萬寶螺、唐冠螺、鳳尾螺和鸚鵡螺。
圖1、四大名螺:萬寶螺、唐冠螺、鳳尾螺和鸚鵡螺
二、貝殼的成分
雖然貝殼的形態(tài)各自不同,但是其主要成份基本相同,分為95%的碳酸鈣和少量的殼素。貝殼一般主要分為三層,褐色的角質(zhì)層(殼皮),薄而透明,有防止碳酸侵蝕的作用,由外套膜邊緣分泌的殼質(zhì)素構(gòu)成;中層為棱柱層(殼層),較厚,由外套膜邊緣分泌的棱柱狀的方解石構(gòu)成,外層和中層可擴大貝殼的面積,但不增加厚度;內(nèi)層為珍珠層(底層),由外套膜整個表面分泌的葉片狀霰石(文石)疊成,具有美麗光澤,可隨身體增長而加厚。圖2是虎斑貝貝殼,可以看出斑點狀的花紋。
圖2、虎斑貝貝殼
三、臺式電鏡下的貝殼
那么現(xiàn)在就讓我們用coxem臺式掃描電鏡對我們常見的鮑魚殼進行顯微結(jié)構(gòu)的觀察,進一步了解其微觀結(jié)構(gòu)吧。圖3是我們進行觀察的鮑魚殼,可以看出存在多個孔洞,表面顯現(xiàn)出彩色的花紋。
圖3 、我們選擇觀察的鮑魚殼的光學照片
進一步我們用coxem臺式電鏡對鮑魚殼的截面進行觀察,可以看出片層狀的結(jié)構(gòu)(圖4所示)。進一步放大可以看出片層狀的文石結(jié)構(gòu)以及不定形的有機結(jié)構(gòu)顆粒??梢钥闯鲐悮な怯善瑢咏Y(jié)構(gòu)之間相互重疊組成的,其片層結(jié)構(gòu)厚度大約為400nm(圖5)。這些無機的片層狀的結(jié)構(gòu)的主要成份是CaCO3,提供了貝殼的強度性能,而存在于層狀結(jié)構(gòu)間隙的非定形結(jié)構(gòu)的有機蛋白提供了貝殼的韌性,因此,這種磚塊加水泥型的微觀結(jié)構(gòu),造成了貝殼的既有一定的強度又有一定的韌性的特征。
圖4、貝殼的片層狀
圖5、貝殼的片層結(jié)構(gòu)的放大圖
后? 記
經(jīng)過對貝殼的微觀結(jié)構(gòu)的觀察,可以看出生物材料中的為微納米結(jié)構(gòu)的特殊排布,可以對材料的性能產(chǎn)生重要的影響,也使我們認識到應該進一步向自然界學習。
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