新研究揭開了皮皮蝦「拳力驚人」又不傷及自身的謎團
儘管螳螂蝦（Mantis Shrimp / 又稱「蝦蛄」）的體型有點其貌不揚，但你並不該忽視了它的前螯有多強大。近日，普渡大學和加利福尼亞大學河濱分校的研究人員們，就為我們揭開了螳螂蝦肌力驚人、同時又不會對自身造成永久性損傷的機制。基於這項研究，有助於我們研發出一類新型超強材料。
螳螂蝦的前螯可以產生驚人的 10400 g 加速度（與一枚 .22 口徑的子彈相當）
螳螂蝦是一種相當好鬥的海生物，其前螯一旦出擊，足以對軟體動物和螃蟹造成嚴重的傷害。在某些極端的情況下，它甚至連水族館的玻璃都能擊碎。
對於它們如何承受如此劇烈反覆的動作，科學家們一直深感好奇。此前，加州大學河濱分校已經研究過它的「螺旋狀」結構，並在外表面上找到了吸收衝擊的人字形紋理。
一種模仿螳螂蝦前螯的扭曲裂縫結構的 3D 列印複合材料
藉助這些信息，研究人員設計出了極其堅韌的新型複合材料。而在新研究中，團隊想要深入了解這種結構如何保護其肢體免受傷害：
首先，他們用螳螂蝦前螯的螺旋結構列印出了模型材料。儘管在反覆碰撞後觀察到了裂紋的形成，但有趣的是，這不僅沒有損害材料的完整性、反而對其性能有所增強。
螳螂蝦彈力逼人的前螯（螺旋狀結構）的顯微圖像
事實證明，裂紋與前螯中甲殼素纖維的扭曲結構相呼應，能夠抵消衝擊能量、並阻止裂紋的進一步發展。研究合著者 Pablo Zavattieri 表示：
這種機制此前從未被詳細研究過，我們發現，隨著裂紋的發展，其拓展的驅動力逐漸減小、並促進了其它類似機制的形成，從而防止材料發生災難性的破壞。
Twisting Cracks = Super Strength for Mantis Shrimp（via）
有關這項研究的論文，其中一篇發表在近日出版的《生物醫學材料：力學行為》（Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials）期刊上，原標題為：
《Twisting cracks in Bouligand structures》
另一篇發表在近日出版的《國際固體與結構》（International Journal of Solids and Structures）期刊上，原標題為：
《Crack twisting and toughening strategies in Bouligand architectures》
[編譯自：New Atlas , 來源：Purdue University]
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