Исследователи Калифорнийского университета в Риверсайде и Университета Пердью приблизились к изобретению сверхпрочного композитного материала благодаря раку-богомолу, маленькому морскому членистоногому, который покрыт панцирем с “елочной” структурой, которая не только защищает его, но и позволяет взламывать раковины моллюсков. Работа опубликована в журнале Advanced Materials.
Клешня раков-богомолов наносит такой быстрый удар, что способна достигать перегрузки в 10 000 g и пробивать панцирь с силой, равной удару пули калибра 5,6 мм, пишет Phys.org.
Ученые обнаружили, что в клешне рака есть область, защищающая его от ударов, которыми он ломает раковины. Она состоит из фосфата кальция (как и человеческие кости), вокруг которых расположены органические хитиновые ткани в форме елочки. Именно эта форма делает хитиновую область очень прочной.
Для подтверждения механизма формирования такого материала ученые создали 3D-модель, имитирующую структуру клешни рака. С ее помощью стало понятно, как именно распределяется ударный импульс, не причиняя вреда хитину.
Это открытие может оказаться революционным во многих областях, включая аэрокосмическую, автомобильную и военную промышленности.