皮皮蝦或有助于開發(fā)航天器新材料

周舟 林小春

美國研究人員日前發(fā)現(xiàn)，中國人的盤中珍饈螳螂蝦的獨特鰲棒結(jié)構(gòu)，可以保護(hù)它們在碾碎甲殼類獵物時自身不至受傷，或可為研發(fā)航天器所需超硬材料提供新思路。

螳螂蝦在中國俗稱“皮皮蝦”，可分為“穿刺型”和“粉碎型”，后者極具攻擊性，其鰲棒的水下攻擊速度可達(dá)每秒23米，在動物界堪為翹楚，但這也會對捕食者自身產(chǎn)生巨大沖擊。

“粉碎型”皮皮蝦的鰲棒又被稱為“趾棒”，它的外部是可以防沖擊的堅硬外衣，助力“粉碎型”皮皮蝦發(fā)起迅猛攻擊。趾棒內(nèi)部又分成兩個區(qū)域，第一個區(qū)域分布著螺旋狀纖維物質(zhì)，可以吸收沖擊能量；第二個區(qū)域被稱為“條紋區(qū)”，高度整齊地排列著纖維物質(zhì)，它們緊緊包裹著趾棒，保護(hù)趾棒遭受沖擊時不會擴(kuò)張開裂。

“條紋區(qū)”就像拳擊手比賽時用來裹緊拳頭的條形紗布一樣，通過將鰲棒壓緊，避免其發(fā)生致命的破裂。（內(nèi)外）三個區(qū)域共同構(gòu)成強(qiáng)度、耐用性和抗沖擊性超群的鰲棒。

研究還發(fā)現(xiàn)，“穿刺型”皮皮蝦也有類似條紋區(qū)結(jié)構(gòu)。研究人員認(rèn)為，這是用來防止又長又細(xì)的矛刺刺入獵物時發(fā)生變形。

美國空軍科研辦公室投資750萬美元資助了這項研究，研究團(tuán)隊希望據(jù)此開發(fā)下一代復(fù)合材料，包括航天器及運動頭盔等領(lǐng)域所需的超硬材料。