贝壳坚韧的秘密

几乎每一个软体动物都是一位优秀的建筑师。它们的贝壳非常坚硬，能抵御敌人的侵袭；同时，贝壳还非常有韧性，能抵抗强大的水压。

这里的奥秘是什么呢？

坚固的材料

软体动物的内脏团与贝壳中间有一层膜，称为外套膜，既可保护身体，又可分泌一种液体。这种液体硬化后，形成坚硬的石灰质贝壳。贝壳的主要成分是碳酸钙，约占贝壳总重量的95%，并含有少量贝壳素等有机物以及微量的镁、铁、磷酸钙、硫酸钙和硅酸盐等无机物。

天生的结构

试一下，折断一根粉笔与折断一个贝壳相比，哪个更容易。科学家的实验结果是贝壳比粉笔坚硬得多。这就奇怪了。同样由碳酸钙构成，为什么差距这么大呢？科学家说：粉笔属于人工合成材料，贝壳却是由某些软体动物通过吸收水中的钙粒子进行生物矿化后生长出来的天然合成材料。借助现代科学手段，科学家发现了两者微结构的巨大差别：贝壳中碳酸钙晶粒有着特殊的有序排列，而粉笔中的碳酸钙晶粒排列是一种无序结构。

奇序的排列

贝壳由外层、中层、内层三层组成：最外边一层很薄，由一种有机物质组成，叫作角质层；中间一层很厚，是贝壳的主要部分，为白色，由许多角柱状的碳酸钙组成，叫作棱柱层；最里边一层很光亮，由角质和石灰质组成，叫作珍珠层。

经科学家研究发现，珍珠层是由角质和石灰质所形成的许多小薄片重叠排列而成。这些小薄片平行于贝壳壳面，就像建筑物墙壁上的砖块一样相互堆砌镶嵌、层层排列，形成整个珍珠层。科学家称它为“砖-泥”结构。这也是贝壳坚韧的原因之一。

贝壳与仿生

贝壳的形貌包含着许多几何曲线，如蜗牛壳上的螺旋线等。这些曲线带给建筑学家极大的启迪，成为现代建筑设计模仿的重要目标，于是有了大跨度薄壳式建筑。

例如，日本东京的代代木体育馆活像一只巨大的海螺，其外观曲线流畅、轻快，被认为是当代最成功的体育建筑之一。1952年由墨西哥大学设计的宇宙射线实验馆，是一座著名的薄壳结构建筑，也是目前世界上最“薄”的建筑，壳体仅有1.6厘米厚。这么薄的外壳更有利于宇宙射线的穿透。