硅藻利用蛋白质排列矿物质来构建坚固而复杂的外壳。
介绍
人们很容易想象，那些太小而肉眼看不到的东西并不是很有趣。事实上，周围最复杂、最迷人、最鼓舞人心的结构之一是被称为硅藻的单细胞微生物的外壳。 硅藻遍布世界各地的湖泊、河流和海洋，它们从周围的水中提取矿物硅，并将其制作成极其复杂的容器，其形状因物种而异。 这种材料的重量是自然界中已知的最坚固的。 它为其所有者提供了多种好处。 它可以防止掠食者。 它可以利用其类似透镜的特性将有害的紫外线转化为微生物可以获取能量的射线。 它可以选择性地允许营养物质进入，同时过滤掉有害生物。
制作硅藻壳的过程类似于一条装配线，由各种蛋白质作为生产线工人。
战略
硅藻为自己制造一个外壳，称为 挫伤，由硅制成，硅是制造玻璃和世界上大部分沙子的材料。 每个硅藻壳都由顶部和底部组成，它们像糖果盒一样装配在一起。 每种硅藻都有其特有形状的结构——圆形、矩形、甚至星形——以及特有的孔隙图案。 孔隙和固体材料的结合赋予贝壳相对于其重量而言卓越的结构强度。 它们的结构方式还有助于使硅藻保持靠近水表面，保护硅藻免受细菌和病毒的侵害，并将有害的紫外线转化为硅藻可用于光合作用的波长。
制作硅藻壳的过程就像一条装配线，上面有各种不同的材料。 作为一线工人。 蛋白质称为 硅酸转运蛋白 将硅从周围的水中移动到细胞内的袋状结构中，称为 二氧化硅沉积囊泡。 在那里，其他蛋白质将硅原子连接在一起形成硬结构。 有些蛋白质，称为 硅蜡， 制作带有小孔的小块。 其他人，称为 胸膜素， 帮助连接盒子的顶部和底部。 还有一些人，被称为 扣带蛋白, 帮助制作环绕结构并将其固定在一起的带子。 一颗糖 被称为 几丁质 提供额外的力量。 最后，硅藻用有机材料覆盖结构，称为 长链多胺。 科学家认为这些有助于为不同物种创造定制的形状。
潜力
硅藻壳的仿生潜力几乎是无穷无尽的。 多孔结构为制造用于航空、航运、娱乐设备等的坚固而轻质的材料提供了见解。 改变光波长的能力可用于更有效地捕获太阳能。 按照硅藻模板精确铺设材料的机制可以为纳米结构的 3D 打印提供信息，该纳米结构可用于过滤、药物输送、纳米机器人、透镜、传感器、微电子和其他用途。 模仿硅藻的施工能力可以为沙子提供定制特性，用于清洁剂、道路材料等。
