说起螳螂虾,你可能不熟悉,但说起皮皮虾,我想你一定很熟悉。螳螂虾,俗称“皮皮虾”,正式名称为“虾类虾”,属于节肢动物门、甲壳纲、软体动物门。
螳螂虾可分为矛状结构刺软猎物的“穿刺型”和锤状杆状结构击碎硬壳猎物的“粉碎型”。
螳螂虾看起来像两个锋利的矛。我们经常吃的皮皮虾,就是典型的螳螂虾。
压碎的螳螂虾最典型的代表就是雀尾螳螂虾。它们的捕捉脚踝非常强壮、坚硬和发达,加上四肢上的肌肉,螳螂虾的攻击附肢极具破坏力。
螳螂虾的“拳速”更是让人震惊。科学家测试了它的钻孔速度,可以达到每小时80公里,加速度超过10000g(重力加速度)。这么小的虾却有这么强大的攻击力。火箭发射时,其加速度只有10 g(重力加速度)。所以,它的进食速度,连水中敏捷的鱼虾都逃不过。
这么高的拳击速度带来的冲击应该很大,但是他们完好无损。为什么?为了理解这个谜题,研究人员研究了碾碎的螳螂虾的独特结构。
岩棒又称“趾棒”,是由无机甲壳素构成的多层结构,被硬壳包裹。脚趾内侧分为两个区域。第一个区域分布着螺旋状的纤维材料,可以吸收冲击能量。第二个地区叫做条纹区
据相关研究表明,趾棒内部的条纹区高度衬有纤维材料,也正是因为有了这些纤维材料,趾棒在受到撞击时才不会开裂。这个区域就像拳击比赛中拳击手用来包裹拳头的纱布。紧紧压住杆子可以防止致命的破裂。
人们还发现,条纹区和螳螂虾(碾碎的螳螂虾的近亲)的研究人员认为,这是用来防止细长的长矛在刺穿猎物时变形。
通过仿生技术,螳螂虾为航天器所需的超硬材料提供了新思路。美国空军研究办公室的研究小组表示,希望通过仿生技术开发下一代复合材料,包括用于航天器和运动头盔的超硬材料。近日,中科院材料力学行为与设计重点实验室骆天治教授团队与武汉大学王正直副教授、张作启教授合作,对具有防御功能的螳螂虾尾刺(矛)和寄居蟹左爪(盾)进行了研究。相信在不久的将来,会有更多的仿生技术应用到人类生活中。
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