由加州大学圣地亚哥分校领导的一组研究人员发现了使深海龙鱼牙齿透明的问题。这种独特的适应性，有助于伪装龙鱼的猎物，牙齿具有异常结晶的纳米结构和无定形区域。该研究结果可能为寻求开发透明陶瓷的研究人员提供“生物吸入”stylechina.com。

研究人员在6月5日在Matter期刊上发表的一篇论文中阐述了他们的发现。

深海生物已经形成了一些与生物发光相对应的迷人多样性，可以看到低温的眼睛和可能吞噬更大猎物的嘴巴。有些物种，例如因为深海龙鱼（Aristostomias scintillans），有透明的牙齿。

“据我们所知，这是一项改编，尚未详细探讨，”加州大学圣地亚哥雅各布斯工程学院的供应科学博士生Audrey Velasco-Hogan表示，他是该研究的第一作者。“通过研究为什么这些牙齿是透明的，我们可以更好地了解像龙鱼这样的深海生物以及它们在环境中生长的适应性。”

透明的牙齿和黑暗的体格使得龙鱼基本上看不见它们的猎物，定义为Velasco-Hogan。由于这种伪装，龙鱼是深海的许多主要捕食者之一，无论它是小的（长约15厘米）和相对渐进的。

“他们大部分时间都是坐在他们的下颚周围，等待一些东西来。他们的牙齿总是露出来，所以重要的是它们是透明的，这样它们就不会反射或散射来自环境的任何生物发光光，” Velasco-Hogan说。

为了解决龙鱼牙科伪装的奥秘，研究人员利用电子显微镜，靶向离子束和纳米压痕检查的混合成像并分析了牙齿的纳米结构。他们发现牙齿的外釉质层和内部牙本质层各有特征。

釉质状层由羟基磷灰石纳米晶体组成，其结构以阻止轻微散射或从牙齿底部反射的方式结构化。牙本质层也可以以其个人特定方式构造。它缺乏称为牙本质小管的微观通道，这使人们和不同动物的牙齿成为阴影。没有小管也可以使龙鱼牙齿透明。

“通常情况下，牙齿不是纳米结构的。它们往往具有微观特征，例如牙本质小管。从材料的角度来看，看到龙鱼牙齿具有我们在其他牙齿中看不到的结构非常有趣，”Velasco-Hogan说。

“我还发现，实验室和自然界中的材料之间存在着根本的相似性，这很有趣，”她补充道。“从实验上来说，我们知道制作材料透明的方法是减少其粒度，使其成为纳米结构。因此，要看到大自然如何实现透明度也是一个有趣的平行线。”

跨学科团队合作

Velasco-Hogan是一个跨学科研究小组的成员，他们是密切检查龙鱼牙齿的主要研究对象。Velasco-Hogan对牙齿进行成像，对其透明度进行了表征，并研究了它们的机械性能。她在加州大学圣地亚哥分校的纳米工程和机械与航空航天工程系教授Marc Meyers的路上工作。

“我的团队一直在寻找自然界中的新材料来研究，”迈尔斯说，他的分析主要关注仿生学。“跨学科合作是我们工作的重要组成部分。当我们将来自不同背景的科学家聚集在一起时，我们可以通过单个实验室无法单独完成的方式推进我们领域的知识。”

他们与加州大学圣地亚哥分校Scripps海洋研究所的海洋生物学家Dimitri Deheyn合作，他研究生物发光和仿生学。Deheyn推荐了检查的概念，收集了标本，进行了成像实验，并对牙齿的透明度进行了表征。

“利用最终的适应生物显示特定的环境一直是技术创新的驱动力，龙鱼也不例外，”Deheyn说。“从龙鱼和大自然中总体上可以获得广泛的灵感，通过仿生学在生物学和工程学之间的这种拦截显然是可持续创新的有利途径。”

该集团还关注德国萨尔布吕肯莱布尼茨新材料研究所（INM）主任Eduard Arzt的实验室。INM物理分析主管Marcus Koch用专业电子显微镜分析了牙齿的纳米结构。INM物理分析部门的技术人员Birgit Nothdurft对标本进行了非常专业的准备。

这项工作得到了空军研究办公室（授予FA9550-15-0009和FA9550-10-1-0555），德国洪堡基金会和新兴科学技术倡议仿生学的支持。