海胆有五颗牙齿，每颗牙齿由一个单独的颚夹持，呈圆形排列，位于其尖刺球形体的中心。现在，研究人员于9月18日在“物质”杂志上报道，他们已经发现粉红色海胆的牙齿是如何特别配备的。

他们的牙齿实际上是以一种有助于它们保持锋利边缘的方式进行切割而不是简单地抵抗磨损。研究人员通过选择性地从切削刃上去除材料，将其比作刀具的磨刀。研究人员表示，这些研究结果可能会产生用于各种应用的新型合成材料。

西北大学的Horacio Espinosa说：“牙齿外层的材料表现出可塑性和损伤的复杂行为，可以控制牙齿的”受控“切削，以保持其锋利度。他解释说，为了弥补材料的损失，海胆的牙齿在整个生命中都在不断增长。

研究人员此前曾建议海胆可能具有这种自我锐化的牙齿机制。但目前尚不清楚他们如何选择性地切割部分牙齿，这些牙齿由明显脆弱的陶瓷成分组成，以保持锋利。

在这项新的研究中，Espinosa及其同事将复杂的机械测试和电子显微镜相结合，捕捉到了展示海胆牙齿磨损情况的3D电影。他们的研究表明，牙齿由精确排列的陶瓷复合材料组成。在牙齿的凸面上，方解石纤维提供结构完整性。该纤维复合材料过渡到另一种由在牙齿的凸面上的倾斜方解石板制成的复合材料。当牙齿磨损时，那些方解石板会切掉以保持锋利。

虽然这些发现为海胆提供了有趣的见解，但Espinosa的主要兴趣在于了解不同尺度的天然和合成纳米材料的行为。他说，新发现应有助于指导微观结构的设计和材料成分的选择，以便为各种切削，磨削和镗孔应用设计刀具。

“我正在研究如何对能够展现天然材料性能的材料进行增材制造，”他说，包括那些构成粉红色海胆牙齿的材料。