魚の「防護具」を詳細に解明する

魚の体を保護する体表の鱗の設計原理を報告する論文が、Nature Materials（電子版）に掲載される。この知見は、人間の防弾衣の製作、そしてとりわけ魚が進化によって他の捕食動物の噛みつき攻撃に生き残った過程を解明するために応用できる。

個々の魚の鱗は、4層構造になっている。いずれの層にも補強効果があり、独特の方法で変形し、エネルギー散逸を行って、鱗の強度を高めている。ガノイン（硬鱗質）、デンティン（象牙質）、イソペディン、骨質の基底板の4層は、有機-無機ナノ複合材料によって構成されている。

C Ortizらの研究チームは、材料の機械的特性を調べるための方法を用いて、いちばん外側のガノイン層が最も硬く、「歯のような」鋭利な物体の貫入に対する耐性が最も高いことを見いだした。その下のデンティン層は、より軟らかく、塑性変形してエネルギーを散逸させる。イソペディン層は、合板のような構造で、より深い貫入に対する第2の防衛線となっている。

これら4層の並び順や厚さ、各層間の接合面は、いずれも機械的靱性と貫入抵抗を維持する上で重要な役割を果たしていることが判明した。その一方で、軽量性も保たれており、魚は軽快に動けるようになっている。

doi: 10.1038/nmat2231

「注目の論文」一覧へ戻る