Micromechanical properties and structural characterization of modern inarticulated brachiopod shells
Notice bibliographique
Résumé
We investigated micromechanical properties and ultrastructure of the shells of the modern brachiopod species Lingula anatina , Discinisca laevis , and Discradisca stella with scanning electron microscopy (SEM, EDX), transmission electron microscopy (TEM) and Vickers microhardness indentation analyses. The shells are composed of two distinct layers, an outer primary layer and an inner secondary layer. Except for the primary layer in Lingula anatina , which is composed entirely of organic matter, all other shell layers are laminated organic/inorganic composites. The organic matter is built of chitin fibers, which provide the matrix for the incorporation of calcium phosphate. Amorphous calcium phosphate in the outer, primary layer and crystalline apatite is deposited into the inner, secondary layer of the shell. Apatite crystallite sizes in the umbonal region of the shell are about 50 × 50 nm, while within the valves crystallite sizes are significantly smaller, averanging 10 × 25 nm. There is great variation in hardness values between shell layers and between the investigated brachiopod species. The microhardness of the investigated shells is significantly lower than that of inorganic hydroxyapatite. This is caused by the predominantly organic material component that in these shells is either developed as purely organic layers or as an organic fibrous matrix reinforced by crystallites. Our results show that this particular fiber composite material is very efficient for the protection and the support of the soft animal tissue. It lowers the probability of crack formation and effectively impedes crack propagation perpendicular to the shell by crack‐deviation mechanisms. The high degree of mechanical stability and toughness is achieved by two design features. First, there is the fiber composite material which overcomes some detrimental and enhances some advantageous properties of the single constituents, that is the softness and flexibility of chitin and the hardness and brittleness of apatite. Second, there is a hierarchical structuring from the nanometer to a micrometer level. We could identify at least seven levels of hierarchy within the shells.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».