СУДЛААЧИД СУВДНЫ ГАЙХАЛТАЙ ТЭГШ ХЭМИЙН НУУЦЫГ ТАЙЛСАН БАЙНА
Зураг 1. Акояа сувдан хясаа
Судлаачид далайн хясаа болон бусад
нялцгай биетүүд,
тухайлбал дээрх
зурагт дүрслэгдсэн
Акояа (Akoya) сувдан хясаа хэрхэн ийм тэгш хэмтэй сувд ургуулдаг
болохыг олж нээсэн байна.
Энэхүү үр дүн
нь нарны зайн
хураагуур болон сансрын хөлгүүдэд зориулсан шинэ материалд дэвшилт байж
болох юм.
Олон зууны
турш судлаачид жигд бус хэлбэртэй элсний ширхэг, хог хаягдлын эргэн тойронд хясаа
хэрхэн гайхалтай тэгш хэмтэй, төгс бөөрөнхий сувд ургуулдаг болохыг гайхаж
ирсэн. Судалгааны нэг баг хясаа, дун болон бусад нялцгай биетүүд байгаль дахь
математикийн хуулиар эрдэнийн чулууг ургуулах нарийн төвөгтэй процессыг явуулдаг
болохыг харуулсан.
Сувд нь
нялцгай биетний дотор цочроох бодис баригдах үед үүсдэг бөгөөд энэ бодисын
эргэн тойронд эрдэс, уургийн гөлгөр давхарга (хамтад нь накре
(nacre) гэж нэрлэдэг) үүсгэн амьтан өөрийгөө хамгаалдаг. Энэхүү тэгш бус төв дээгүүр хучигдсан
шинэ накре давхарга бүр өмнөх давхаргатайгаа яг таарч, тэгш бус байдлыг
жигдрүүлж, дугуй сувд үүсдэг гэж Үндэсний Шинжлэх Ухааны Академийн " Proceedings of
the National Academy of Sciences" сэтгүүлд 2021 оны 10-р
сарын 19-нд нийтлэгдсэн эрдэм шинжилгээний сэтгүүлд дурджээ.
Канберра дахь
Австралийн Үндэсний Их Сургуулийн биогеохимич Лаура Оттер "Накре бол
бидний зарим далайн хясааны дотор, сувдны гадна талд байдаг гайхалтай
үзэсгэлэнтэй, солонгон, гялалзсан материал юм" гэж хэлэв.
Накре давхарга
нэмэгдэхийн хэрээр сувдны тэгш хэмтэй өсөлт нь нялцгай биетэн хоёр үндсэн
чадварыг тэнцвэржүүлэх дээр тулгуурладаг болохыг Оттер (Otter) ба түүний
хамтрагчид олж илрүүлсэн. Энэ нь сувд хэлбэрээр гарч ирэх өсөлтийн гажуудлыг
засч, эдгээр өөрчлөлтүүд сувдны олон давхаргад тархахаас сэргийлдэг. Үгүй бол
үүссэн эрдэнийн чулуу нь тэгш хэмээ алдсан байх болно.
Нэмж дурдахад,
нялцгай биетэн нь накре давхаргын зузааныг тохируулдаг бөгөөд хэрэв нэг
давхарга нь илүү зузаан байвал дараагийн давхаргууд нь нимгэн болно. Энэ нь
сувд олон мянган давхаргын дундаж зузааныг хадгалахад тусалдаг бөгөөд ингэснээр
төгс дугуй, жигд харагддаг. Ийм тогтмол тохируулга хийхгүй бол сувд нь
бөмбөрцөг хэлбэрийг нь алдагдуулах жижиг согогийг нэмэгдүүлж, давхаргажсан
тунамал чулуулагтай төстэй байж болно.
Судлаачид Австралийн зүүн эргийн сувдны фермийн Акояа сувдан хясаанаас цуглуулсан
кеши сувдыг судалжээ. Кеши гэдэг үг нь кешиноми буюу намуу цэцгийн үр гэсэн
япон үгнээс гаралтай. Кеши
сувд нь ихэвчлэн сувдан тариалалтын дайвар бүтээгдэхүүн хэлбэрээр үүсдэг цөмгүй
жижиг сувд юм. Эдгээр нь дүрслэхэд хэцүү,
өвөрмөц сувд юм. Заримдаа тэд бага зэрэг хавтгай, зарим үед бага зэрэг зузаан
харагддаг, мөн тэдгээр нь долгиолог гадаргуугыын бүтэцтэй байж болно.
Зураг
2. Кеши сувд
Судлаачид алмаазан утсан хөрөө ашиглан сувдыг огтолж, дараа нь сувдны
бүтцийг тодорхойлох боломжийг олгодог Раман спектроскопийн аргыг ашиглан
эрдэнийн чулууг өнгөлж, шинжилжээ. Судалгааны үр дүнд, зураг 3-т үзүүлсэн
сувд 548 хоногийн турш хураагдсан 2615 давхаргатай байгааг тогтоожээ.
Зураг
3. Кеши сувдны энэхүү хөндлөн огтлол нь дугуй эрдэнийн чулуу нь хэлбэргүй
бөөгнөрсөн хагархайн эргэн тойронд ургадаг болохыг харуулж байна.
Судалгаагаар
сувдны накре давхаргын зузааны хэлбэлзэл нь 1/f шуугиан буюу ягаан шуугиан гэж
нэрлэгддэг үзэгдлийг харуулдаг бөгөөд энэ нь санамсаргүй мэт харагдах үйл
явдлууд үнэн хэрэгтээ холбоотой байдаг болохыг тогтоожээ. Энэ тохиолдолд янз
бүрийн зузаантай накре давхарга үүсэх нь санамсаргүй мэт санагдаж болох ч
үнэндээ өмнөх давхаргын зузаанаас хамаардаг байна. Газар хөдлөлтийн идэвхжилд ижил
үзэгдэл ажиглагдаж байна: Газар шуугих нь санамсаргүй мэт боловч үнэндээ өмнөх
ба сүүлийн үеийн газар хөдлөлтийн идэвхжилттэй холбоотой юм. Ягаан шуугиан нь
сонгодог хөгжим, тэр ч байтугай зүрхний цохилт, тархины үйл ажиллагааг хянах
үед ч гарч ирдэг гэж Анн Арбор дахь Мичиганы их сургуулийн материал судлаач,
инженер Роберт Ховден хэлэв.
Cудлаачид "Накре
нь согог үүсэх үед өөрийгөө эдгээдэг ба гадны тулгуур эсвэл загвар
ашиглахгүйгээр хэдхэн [давхарга] дотор өөрийгөө эдгээдэг" гэж анх удаа
мэдээлж байна гэж судалгаанд оролцоогүй Висконсин-Мэдисоны их сургуульд био
эрдэсжилтийн чиглэлээр суралцдаг физикч Пупа Гилберт хэлэв.
"Накре
бол бидний урьд өмнө нь үнэлж байснаас ч илүү гайхалтай материал юм".
Оттерийн
тэмдэглэл: "Эдгээр даруухан амьтад маш хөнгөн, маш бат бөх материалыг бид бүх
технологио ашиглан хийхээс хамаагүй хялбараар илүү сайн хийж байна".
Зөвхөн кальци, карбонат, уурагаас бүрдсэн накре нь "хийсэн материалаасаа
3000 дахин хатуу" байна.
Сувдны тухай энэхүү шинэ ойлголт нь эрчим
хүчний хэмнэлттэй нарны хавтан эсвэл сансрын хөлөгт ашиглахад оновчтой бат бөх,
халуунд тэсвэртэй материал зэрэг "дараагийн үеийн супер материалыг" сайжруулж
чадах дэвшилт гэж Ховден нэмж хэлэв.
Мэдээг бэлтгэсэн: Онол ба их энергийн физикийн лабораторын ЭШДаА М.Пүрэвхүү
Эх сурвалж:
https://www.sciencenews.org/article/pearl-symmetry-round-formation-oysters-nacre-math
https://www.pnas.org/content/118/42/e2107477118
https://thepearlgirls.com/keshi-pearl/