很长一段时间，蜘蛛丝被誉为地球上最强的生物材料，这激励了全球的研究者和初创公司尝试制造其人工版本。但不久前，这一称号被一种小型海蜗牛（普通的帽贝，分布在西欧海岸）夺走。
当帽贝在藻类上觅食时，它们会用其有如舌头的齿舌在岩石上刮痕，这些痕迹揭示了牙齿的坚韧。直到2015年，科学家们才测量出其拉伸强度，约为五吉帕，超越了所有已知自然材料。
帽贝牙齿之所以出类拔萃，是因为其复合结构：一种由甲壳质（广泛存在于昆虫、甲壳类和其他生物中的物质）构成的柔韧支架，通过针铁矿这种铁氧化物的纳米晶体进行强化。
这种材料的出色强度可以解决某些工程难题。如意大利特伦托大学的研究员Nicola Pugno所说：“许多技术应用因材料的强度和韧性受到限制。”
弱化和易碎的材料不仅限制了物品的使用寿命，还使我们在极端环境下难以创新，因为材料可能会损坏。Pugno补充道。
虽然复制这种超强的自然材料具有明显的优势，但如何实现仍是一个挑战。“首先，你必须在实验室内重现这些精细的结构，然后再找到一种接近工业规模的生产方法。”天津南开大学的研究者刘遵峰如此解释。
2022年，英国朴茨茅斯大学的研究者成功制造了第一批人工帽贝牙齿，他们使用了一种独特的方法：先通过电纺技术制造甲壳质支架，然后利用从帽贝齿舌提取的细胞培养物增添铁氧化物晶体。“坦白说，我没想到这种方法会如此成功，因为它真的非常前卫。”首席研究员Robin Rumney表示。
Rumney和他的团队目前正致力于完善并扩大生产人工帽贝牙齿，期望用它制造防护装备。如果成功，帽贝的设计灵感可能让这种防护装备在强度和可持续性上都超越目前由Kevlar制成的防弹背心。值得注意的是，Kevlar的生产过程使用了有毒化学物质，而且其回收困难。Rumney还寄希望于使用大量的甲壳质（被渔业视为废弃物）来生产可持续的塑料替代品。
最令Rumney兴奋的是，他最近从英国南极考察队那里收到了一个特殊的礼物：一盒来自南极的不同种类的帽贝，这些帽贝拥有金色的金属牙齿。在实验室，产生金属化合物通常需要高温。而这些帽贝能在2°C以下的环境中实现这一过程确实令人称奇。“如果我们能够模仿这种从海水中提取金属的技术，”Rumney说，“我们不仅可以获得宝贵的金属，同时还能净化水源。”
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