蚂蚁的牙齿为何如此锋利？

太平洋西北国家实验室的研究人员调查了为什么一些非常小的生物尽管体型很小，却可以如此轻松地切割、刺穿和蜇伤。研究人员利用原子级成像揭示了蚂蚁和其他小型生物如何利用锌来磨砺各种工具的微小细节。

该团队首次展示了单个锌原子如何排列在蚂蚁的牙齿上，以最大限度地提高切割效率并保持锋利。蚂蚁的牙齿被称为“下颌牙齿”，位于嘴巴的外侧。这些牙齿由一种在其结构中紧密结合单个锌原子的材料组成。

科学家发现，超过 8% 的牙齿重量是锌。研究人员使用了一种称为原子探针断层扫描的特殊显微镜技术。该技术利用离子束显微镜从牙齿尖端提取微小样本。然后使用原子探针断层扫描对样本进行成像，使团队能够确定单个原子如何在牙齿尖端排列。

研究人员发现锌均匀分布在牙齿中，这令人惊讶，因为科学家预测锌会聚集在纳米结节中。蚂蚁牙齿极其锋利，使蚂蚁能够使用与人类牙齿相似的材料制成的牙齿所需力的 60%，甚至可能更少。

研究人员提出的一个更有趣的事实是，当添加锌时，牙齿的硬度从大约塑料的硬度增加到铝的硬度。该团队指出，虽然有更硬的工程材料，但它们通常也更脆，为这些微小的生物提供了硬度和锋利度的完美结合。