このタイトルを見て驚いた。そして最後は生物に学ぶ次世代材料への貴重な報告と気がついた。 筑波大学が2026.03.19にリリース。
ダンゴムシに炭酸カルシウムを含まない(例:石英)と含む鉱物を舐めさせたところ、炭酸カルシウムを含む鉱物を舐めたダンゴムシの背は厚く固く、そうでない石英では薄い結果を見出した。ここで疑問に思ったのは甲殻類が成長する時に脱皮をするが、脱皮時に殻が硬いと脱皮できるのだろうか?と。それを思いつつ文献を読み進む。その結果、炭酸カルシウム含有鉱物を舐める→外骨格殻を硬くするメカニズムの中間体として非晶性炭酸カルシウムとして貯蔵しておいて、キチンやタンパク質で構成される型の中に充填して結晶化させるとある。非晶性炭酸カルシウムは柔軟・水溶性だから型への移動が容易。この逆に脱皮する時は骨格にある結晶性炭酸カルシウムの何割を非晶性炭酸カルシウムがいわば潤滑剤として利用してスムーズに新しい骨格へ引き継ぐ仕組み。実にすごいメカニズムなのだ。材料として金属、樹脂にも応用できると考えられる。
剛直/柔軟の多層構造体。ダンゴムシよ誰に習ったのだ?と聞きたくなる。
文献の図を引用する。

カルサイトは石灰岩や大理石などに広く見られ、アラゴナイトはサンゴや貝殻などに含まれている。と文献中に紹介されている。
試薬として購入する炭酸カルシウムの粉末とホタテ貝の粉末とは結晶構造が全く違う。機械的強度(剛性)を高める時にはホタテ貝の粉末を樹脂に配合するのは理にかなっているが、化学式ではCaCO3で同じなのに、どうして形態が異なるのか不思議だった。
ダンゴムシ:子供に愛されながら嫌われキャラの二面を持つ。だが、脱皮の時の風景を調べたら実に面白いので紹介する。脱皮は前半・後半に分けて行われている
一気に脱ぐと、全身が柔らかい無防備な時間が長くなり、乾燥や外敵に対して非常に脆弱になる。半分ずつ脱いで硬化させることで、常に「動ける部分」や「ある程度硬い部分」を確保し、生存率を高めている。 また元の殻を食べて炭酸カルシウムの濃度が同一になるようにしている。炭酸カルシウムのリサイクルを生命の必要性から実施している。 今はリサイク時代?いや太古の昔から生物は必要に応じて実行していたのだ。
ということで、柔よく剛を制すのではなく、柔が剛を作り、剛も変化し柔となり次の脱皮成長へと繋げる。そして最後はリサイクルも行う。なんとも現代が参考にすべきところ多々ありと感心した。