Nonclassical crystallization of goethite nanorods in limpet teeth by self-assembly of silica-rich nanoparticles reveals structure–mechanical property relations

纳米棒 结晶 针铁矿 化学工程 纳米颗粒 帽贝 材料科学 纳米技术 化学 地质学 有机化学 工程类 腹足纲 古生物学 吸附
作者
Yan Lu,Luyao Yi,Zeyao Fu,Jingjing Xie,Qunfeng Cheng,Zhengyi Fu,Zhaoyong Zou
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier BV]
卷期号:669: 64-74
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2024.04.218
摘要

The intricate organization of goethite nanorods within a silica-rich matrix makes limpet teeth the strongest known natural material. However, the mineralization pathway of goethite in organisms under ambient conditions remains elusive. Here, by investigating the multi-level structure of limpet teeth at different growth stages, it is revealed that the growth of goethite crystals proceeds by the attachment of amorphous nanoparticles, a nonclassical crystallization pathway widely observed during the formation of calcium-based biominerals. Importantly, these nanoparticles contain a high amount of silica, which is gradually expelled during the growth of goethite. Moreover, in mature teeth of limpet, the content of silica correlates with the size of goethite crystals, where smaller goethite crystals are densely packed in the leading part with higher content of silica. Correspondingly, the leading part exhibited higher hardness and elastic modulus. Thus, this study not only reveals the nonclassical crystallization pathway of goethite nanorods in limpet teeth, but also highlights the critical roles of silica in controlling the hierarchical structure and the mechanical properties of limpet teeth, thus providing inspirations for fabricating biomimetic materials with excellent properties.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
领导范儿应助dbl采纳,获得10
1秒前
1秒前
George完成签到,获得积分10
2秒前
所所应助tagate采纳,获得10
4秒前
Bo0108完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
月神满月完成签到,获得积分10
5秒前
gej发布了新的文献求助10
7秒前
kiki完成签到,获得积分20
7秒前
8秒前
司空豁发布了新的文献求助30
8秒前
宰宰小熊发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
Rain发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
11秒前
kiki发布了新的文献求助10
12秒前
xyx发布了新的文献求助10
13秒前
ding应助Duxian采纳,获得10
14秒前
14秒前
15秒前
老王发布了新的文献求助10
15秒前
可爱的函函应助Rain采纳,获得10
15秒前
852应助害怕的板凳采纳,获得10
16秒前
16秒前
彩色青雪发布了新的文献求助20
16秒前
17秒前
18秒前
思维隋发布了新的文献求助30
18秒前
丘比特应助LAIJINSHENG采纳,获得10
19秒前
英姑应助ZHANG采纳,获得10
19秒前
19秒前
chel发布了新的文献求助30
20秒前
木子26年要毕业完成签到 ,获得积分10
21秒前
tagate发布了新的文献求助10
21秒前
56jhjl完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
满意外套完成签到,获得积分10
22秒前
Rain完成签到,获得积分10
23秒前
高分求助中
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 1000
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 310
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3979611
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3523559
关于积分的说明 11218024
捐赠科研通 3261063
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1800385
邀请新用户注册赠送积分活动 879079
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 807160