显微镜揭示了螳螂虾的减震秘密

美国的研究人员发现了螳螂虾非凡的盔甲背后的化学秘密。这一发现可以帮助工程师设计用于个人防护装备的抗冲击材料，甚至可以用于汽车和飞机。

螳螂虾以攻击猎物的凶猛方式而闻名。许多物种用锤状的附属物敲开软体动物和甲壳类动物的壳，以每小时50英里的速度摆动它们的短棍，产生高达1500牛的力。但在这些高压力事件中，他们如何避免自己受到伤害呢?

由加州大学欧文分校的材料科学家领导的研究小组大卫Kisailus分析了虾爪上的抗冲击涂层。利用透射电子显微镜和原子力显微镜，研究人员绘制了俱乐部表层的3D地图。

这被发现包括一个网络羟基磷灰石(磷酸钙)纳米颗粒嵌入有机基质。无机纳米颗粒本身是紧密排列的纳米晶体的聚集体，而有机材料主要是影响生物矿化过程的几丁质和蛋白质。

当螳螂虾攻击猎物时，这种结构对吸收冲击至关重要。受到撞击后，纳米颗粒会沿着晶体成分之间的界面破裂——这一过程会消耗大量能量。更柔软的有机材料也有助于减轻任何打击的影响。

研究人员表示，颗粒层的刚度和减震性能的结合优于许多人造材料，可以为新的轻型保护涂层提供灵感，在建筑、车辆和防弹衣方面具有潜在的用途。

更正:David Kisailus的隶属关系于2020年8月21日更新。