เปลือกหอยของหอยทากที่ปกป้องจากการโจมตีใต้น้ำสามารถให้เบาะแสสำหรับการออกแบบเกราะที่ดีขึ้นเพื่อปกป้องทหารมนุษย์การศึกษาใหม่ชี้ให้เห็น
การวิจัยเกี่ยวข้องกับหอยทากทะเลที่ผิดปกติซึ่งเรียกว่าหอยช่องระบายความร้อนในมหาสมุทรอินเดีย การศึกษาที่ผ่านมาของหอยทากชนิดหนึ่งของหอยทะเลชนิดหนึ่งเผยให้เห็นเท้าของมันถูกปกคลุมด้วยแผ่นแร่ธาตุเหล็กซัลไฟด์และตอนนี้เป็นสัตว์ที่รู้จักกันดีในวันนี้ในการจ้างเหล็กซัลไฟด์เป็นวัสดุโครงสร้าง
เช่นเดียวกับหอยทากอื่น ๆเปลือกครอบคลุมร่างกายของมัน แม้ว่าเปลือกหอยหอยทากทั่วไปจะแตกหักหากบีบด้วยปูที่กินสัตว์อื่นอย่างต่อเนื่อง หวังว่าจะได้เรียนรู้อย่างชัดเจนว่าเปลือกหอยของหอยทากที่เป็นเกล็ดได้รับการออกแบบมาเพื่อต้านทานการบดดังกล่าว
พวกเขาเห็นว่าเปลือกหอยประกอบด้วยสามชั้น: ชั้นนอกแข็งที่มีเหล็กซัลไฟด์คล้ายกับที่ระบุไว้ในเกล็ดเท้า ชั้นกลางที่อ่อนนุ่มมากขึ้นทำจากวัสดุอินทรีย์ และชั้นในแข็งที่มีแร่ธาตุแคลเซียมจำนวนมาก การจัดเรียงของเลเยอร์ "-rigid-factive-rigid" นี้สร้างโครงสร้าง Trilayer ซึ่งเป็นแซนวิชที่ไม่เหมือนใครในหอยทากนี้นักวิจัยกล่าว
การป้องกันหอยทาก
หลังจากหาโครงสร้างของเปลือกแล้วทีมก็ใช้แบบจำลองคอมพิวเตอร์เพื่อจำลองว่าเชลล์มีความยุติธรรมอย่างไรเมื่ออยู่ภายใต้แรงที่ทะลุทะลวงคล้ายกับความแข็งแรงของกรงเล็บของปู
“ แต่ละชั้นทำสิ่งที่แตกต่างออกไป” คริสตินออร์ติซนักวิจัยหลักศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์วัสดุและวิศวกรรมของ MIT กล่าว
ชั้นนอกแข็งมีอนุภาคขนาดเล็กเหมือนเมล็ดข้าว เมื่ออยู่ภายใต้การโจมตีเม็ดเหล่านี้จะช่วยขจัดพลังงานของการระเบิดกระจายออกไปทั่วภูมิภาคด้านนอก การแตกหักใด ๆ ที่เกิดขึ้นจะกระจายไปตามเส้นขรุขระที่นำโดยเม็ดซึ่งสร้างรอยแยกในชั้นบนสุด
“ รอยร้าวที่ก่อให้เกิดการเดินทางอย่างกว้างขวางตลอดชั้นด้านนอกดังนั้นจึงปกป้องชั้นด้านในและลดการแตกหักของหายนะ” ออร์ติซกล่าว
ชั้นกลางที่นุ่มกว่าช่วยป้องกันชั้นด้านในที่เปราะบางจากการแตก Ortiz อธิบาย และชั้นในตัวเองปกป้องร่างกายของหอยทากจากการบาดเจ็บ เนื่องจากชั้นในนี้มีความเข้มงวดจึงไม่แทนที่ร่างกายของสัตว์ในระหว่างการจู่โจมซึ่งอาจทำให้เกิดการบาดเจ็บทื่อ Ortiz กล่าว
รวบรวมทั้งสามเลเยอร์เพื่อช่วยป้องกันการแทรกซึมของเปลือกและทนต่อการดัด
ชั้นนอกและชั้นกลางยังช่วยหอยทากให้อยู่รอดในลักษณะสภาพแวดล้อมที่รุนแรงของช่องระบายความร้อนความร้อนเนื่องจากชั้นเหล่านี้ทนต่อการละลายในน่านน้ำที่เป็นกรดสูง และชั้นกลางปกป้องหอยทากจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่ช่องระบายอากาศ
ชุดเกราะที่มีลักษณะคล้ายหอยทากและอุปกรณ์กีฬา
วันหนึ่งโครงสร้างของเชลล์อาจสร้างแรงบันดาลใจให้กับการออกแบบใหม่และดีขึ้นสำหรับอุปกรณ์ป้องกันของมนุษย์จากเกราะไปยังอุปกรณ์กีฬา การจัดเรียงสามชั้นและพื้นผิวโค้งให้ความเสถียรของเปลือกและความต้านทานการเจาะ, ลักษณะที่มีมูลค่าสูงของวัสดุที่ใช้สำหรับเกราะ Ortiz กล่าว
รถยนต์ที่ทาสีด้วยการเคลือบด้วยเหล็กกล้าเป็นเม็ดคล้ายกับที่พบในชั้นนอกของเปลือกหอยสามารถกระจายพลังงานในลักษณะเดียวกับที่เปลือกหอยทำเมื่อผ่านการโจมตีของนักล่า
อย่างไรก็ตามการออกแบบที่ได้รับแรงบันดาลใจทางชีวภาพใด ๆ น่าจะไม่ใช้วัสดุเดียวกันที่พบในเปลือกหอยของหอยทากซึ่งมีข้อบกพร่องของตัวเอง นักวิทยาศาสตร์จะใช้เป็นแนวทางและปรับปรุงข้อบกพร่องของเปลือกหอย
“ ธรรมชาติใช้สิ่งที่มีอยู่เท่านั้น” ออร์ติซกล่าว วิศวกรอาจใช้การออกแบบที่คล้ายกัน แต่แทนที่ส่วนประกอบบางส่วนด้วยโครงสร้างที่มีประสิทธิภาพสูงหรือวัสดุ ballistic เธอกล่าว
ผลลัพธ์ถูกตีพิมพ์ออนไลน์ 18 มกราคมในการดำเนินการตามกฎหมายของ National Academy of Sciences
- แกลเลอรี่ภาพ: สัตว์ประหลาดทะเลขนาดเล็ก
- 10 สิ่งที่น่าอัศจรรย์ที่สุดที่คุณไม่รู้เกี่ยวกับสัตว์
- ชุดเกราะปลาที่น่าทึ่งอาจเหมาะกับทหาร
