科學家發現皮皮蝦身上有個陶瓷做的彈簧,可儲存能量,變身機器人
螳螂蝦(皮皮蝦)一直因其強大的攻擊力而聞名;這種色彩斑斕的甲殼類動物使用棍棒狀的附屬物來傳遞動物王國最強有力的衝力,將獵物趕出其領地。
然而,它是如何做到這一點的,長期以來一直困擾著科學家們。
現在,新加坡的研究人員終於揭開了這個謎底,他們揭示螳螂蝦無與倫比的攻擊力歸功於一個其獨特的「馬鞍」結構。
研究小組在一篇發表在《科學》雜誌上的論文中解釋說,螳螂蝦的肢體上的馬鞍形結構由兩種不同的材料組成。
新加坡南洋理工大學研究獨特生物結構的材料科學家阿里·米塞雷斯(Ali Miserez)說,大自然在這個鞍座上進化出了一個非常聰明的設計。
如果它是由一種均質材料製成的,它會非常脆。這肯定會很容易被打破。
先前對這種神秘附件的研究表明,單純依靠肌肉本身不能使皮皮蝦使出那麼有力的打拳。
米塞雷斯說,這種運動如此之快,以至於人們無法只關注鞍座本身,這就是我們需要通過計算機模擬來研究它的原因。
進一步的研究表明,鞍狀結構的頂層主要由脆性生物陶瓷構成,很像牙齒或骨頭。
另一方面,下側含有更多的纖維狀生物聚合物。
研究人員認為,這種不尋常的結構就像彈簧一樣儲存和釋放能量。
米塞雷斯說,如果你讓一位機械工程師製造一種能儲存大量彈性能的彈簧,他們不會想到使用陶瓷。
「如果你能使陶瓷變形,它可以儲存能量。但是它們太脆了,任誰都不能想到用它來當彈簧。」
「但是如果你壓縮它們,它們就很堅固。而且它們比金屬或任何聚合物更堅硬,所以你實際上可以儲存比這些材料更多的能量。」
研究人員說,螳螂蝦強大的衝力背後的機制也可用於微型機器人,以製造節能彈簧。
「從一個基本的科學角度來看,這種結構的力學是非常有趣的,」米塞雷斯說。
但這個設計還表明,你可以陶瓷製成一種非常有效的彈簧,這種材料比現在人們使用的其他材料更有效。
小編我挺愛吃皮皮蝦的,整半天我愛吃的是陶瓷啊。
本文根據外國媒體近期報道編寫,未標註圖片源於網路。
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