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核桃殼發現新細胞 助研發更強韌物料

2019/9/4 — 16:13

為何核桃殼這麼難剝開?最新刊於 Advanced Science 的研究指,這是因為核桃獨特、堅硬的外殼,由複雜形狀和前所未見的細胞組成。

杏仁與其他大部份堅果都有堅硬外殼,均由厚細胞壁的細胞層組成,並會以多邊形模式分隔各纖維。然而,核桃殼則由高密度組織組成,即使在高倍放大顯微鏡下,其個別細胞及形狀都難以看到。

來自奧地利和德國的聯合研究團隊為進一步了解核桃殼結構,首先將核桃殼細胞浸泡在特製溶液中,以去除使植物細胞壁堅硬的木質素 (Lignin) ,然後再以激光掃描和電子顯微鏡檢查該些細胞。

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團隊發現,核桃殼由一種以前未知的細胞類型組成,並將之稱為多裂厚壁細胞 (polylobate sclereid) 。這些細胞有許多不規則葉片,其凹凸邊線能錯綜複雜地組合,平均每個細胞會被另外 14 個細胞包圍。團隊指,如果該結構是個立體木製拼圖,根本無可能在不將之打碎而拆開。

這種細胞特性也令核桃殼有更高的拉伸強度 (tensile strength) ,使其更難被剝開,因為任何核桃殼上的裂痕,都必須穿過細胞本身,而不是簡單地將細胞之間的裂縫拉開。

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團隊指,研究可能會有助研發新的強韌人造物料,甚至找出重用核桃殼的方法。

來源:
Science, Why walnuts are such tough nuts to crack, 3 September 2019

報告:
Antreich, S.J., Xiao, N., Huss, J.C. & et al. (2019). The Puzzle of the Walnut Shell: A Novel Cell Type with Interlocked Packing. Adv. Sci. 2019, 6, 1900644. doi: 10.1002/advs.201900644

文/Alan Chiu 、審核/Edward Ho

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