一項新研究描述，螳螂蝦激發了科學家設計新一代的超強材料。
很快，飛機，盔甲和防護頭盔等將擁有高水平的強度和力量，這都是基於小型五顏六色的甲殼類動物的概念。這些生物具有令人信服的能力，可以通過拳頭般的肢體粉碎獵物的外殼，稱為Dactyl Club。
在加利福尼亞大學，河濱大學和普渡大學的一項新研究中，科學家能夠描述一種在碰撞期間維護俱樂部的獨一無二的人字形，更重要的是，海洋動物可以對獵物造成嚴重破壞。
專注於螳螂蝦
螳螂蝦可以被視為長矛或粉碎器。長矛者用長矛擊敗了獵物，而Smashers則通過強烈的力量和速度砸了獵物的外殼，例如蝸牛和螃蟹。
2012年，科學家發行了一項研究，該研究重點是粉碎者的Dactyl俱樂部。現在，他們的工作被各種行業用作靈感，一些公司已經開始將這些發現轉化為真實產品。
在上述研究中，專家發現Dactyl Club有許多地區。一個被稱為周期區域，在俱樂部內部發現。該區域吸收能量並分解危險的剪切波，在壓力狀態下，這些剪切波通過材料。
週期性區域有兩個階段。第一個是一個有機相，該相由幾丁質組成，它是在動物殼中發現的一種物質，在似乎是螺旋樓梯中組裝的物質。第二個是由磷酸鈣和碳酸鈣組成的無機相。
發現一個新區域
現在，科學家發現了一個新地區，這次是在Dactyl Club的外部發現的。這是一個非凡的人字形結構，稱為撞擊區域。
衝擊區域是抗裂縫的部分，在對照獵物攻擊其獵物時保護了螳螂。然而，與週期區域不同，撞擊區域由磷酸鹽鈣組成，磷酸鈣也在人骨中發現。這些礦物質包膜有機芯片纖維，它們被壓在一起以形成一個比周期區域要困難的人字形。
獨特的結構使螳螂通過在強烈的接觸時運輸更高的動力，從而造成獵物的巨大破壞。
科學家還發現，影響區域的極端外層由Dactyl Club的另一個薄覆蓋物組成。該層脫離了可能導致俱樂部大量失敗的壓力。
研究負責人尼古拉斯·雅拉吉（Nicholas Yaraghi）說，這是新穎的人字節在大自然中首次研究。儘管眾所周知，影響區域使螳螂在撞擊過程中可以釋放強力為獵物，但仍然有趣的是，這種材料的特徵是由獨特的人字形產生的。
發現過程
團隊進行了有限元調查，以理解不同的結構的作用。他們還打印了人字結構以進行更好的分析。
研究人員還創建了反映人字形結構的局部特徵的計算模型。通過這些模型，解釋了應力可以更平均分佈，從而減少了災難性的結構崩潰。
3D模型還能夠證明，在重新分配應力和避免斷裂方面，影響區域比周期區更有效。
“儘管計算建模結果使我們對這些結構中應力的重新分佈有了令人信服的確認，但當我們測試3D打印樣本時，'WOW'時刻就出現了，”說合著者NicolásGuarín-Zapata。
研究的應用
新發現為已經知道的知識增加了寶貴的信息，並為團隊的持續努力做出了貢獻新代超強材料對於不同的應用。
合著者戴維·基薩勒斯（David Kisailus）解釋說，麥芽蝦蝦蝦（Mansis Shrimp）僅僅有一個目的，因此可以覓食。但是，隨著科學家的深入研究，正在發現更多的信息，這些信息可以用於設計汽車，裝甲和其他材料。
這項研究是出版在日記中高級材料5月30日。
