在查尔斯顿学院(College of Charleston)和瓦尔多斯塔州立大学(Valdosta State University)生物系最近发表的论文中,研究人员测量了盲鳗皮肤的物质特性,并比较了四种盲鳗皮肤的组织学数据。对皮肤样品进行单轴和双轴拉伸试验,以研究其强度、刚度和延展性。采用ADMET eXpert 8600平面双轴试验系统进行平面双轴试验。要阅读所有的方法和结论,请访问全文在这里

介绍

盲鳗全身灵活,能把身体打结。身体刚性打结的部分滑过头部,施加一个相反的力,由可伸缩的牙板产生的力量,就像下颚和获取食物。由结缔组织和肌肉纤维组成的盲鳗摄食器的对生结体和齿板彼此接合。当肌肉接触时,喂食装置的反应复合体在牙齿和对方身体之间产生一个抗压的关节。这些动作将盲鳗的无颚进食系统转变为真正的咬食系统。

皮肤的松弛使得盲鳗不仅可以使用上面解释的独特的无颌进食系统来进食,还可以提取猎物,清除身体表面多余的黏液,并从捕食者手中逃脱。论文作者对盲鳗表皮的形态和材料性能进行了进一步的研究和比较,如强度和刚度。之前的研究表明,打结可能是一种适应性和可操作性,然而,这一结论是基于对一个物种的检验。

研究目标

盲鳗有78种,约90%属于两大亚科之一:盲鳗EptatretinaeMyxininae.打结的运动学,以及打结的样式,在盲鳗的不同种类之间可以有所不同。

本研究的目的是确定盲鳗的皮肤是否在形态上或功能上不同。方法包括:单轴和同步等轴检测,大体解剖和组织学方法。

方法:双轴拉伸试验

测量材料性能的方法之一是双轴试验。对方形皮肤试件进行双轴拉伸试验,如下图所示。

双轴皮肤标本

八目鳗类鱼的皮肤样本
在机械过程中夹紧在双轴试验台上
失败(E.B.L. Kennedy等)

在开始测试前,记录每个轴上的每个测试样本的初始长度。试件以指定的速率在纵向和周向轴上同时应变,直到破坏,并在100Hz取样力-位移数据。作者还将力-位移曲线转换为应力-应变曲线,如已发表的论文所述,如下图所示,以确定双轴刚度。

应力-应变双轴

代表应力-应变
通过双轴测试获得的曲线
太平洋盲鳗的皮肤样本Eptatretus
stoutii(E.B.L. Kennedy等)

结果

可以找到结果和比较数据在这里

设备:eXpert 8600平面双轴检测系统

在ADMET上进行平面双轴试验专家8600平面双轴试验机使用MTESTQuattro®控制器和软件。测压元件的容量为250N。两轴系统包括两个快速的伺服驱动电机,可以实现沿两个轴的速度高达250毫米/分钟。该机器的十字头使用双滚珠丝杠驱动器,围绕测试空间的中心线对称移动,每个轴在MTESTQuattro®中进行了协调运动编程。使用双轴拉伸钳夹,并在钳口上添加80粒砂纸。

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