一项新的研究表明，蜗牛的外壳可以保护其免受水下攻击的攻击，可以为设计改进的防护装甲以保护人类士兵提供线索。
这项研究涉及一个不寻常的海蜗牛，即所谓的“鳞状”蜗牛，该蜗牛于2003年首次报道，并在深海的恶劣环境中成为房屋水热通风孔在印度洋。过去对蜗牛的研究是一种海洋软体动物，显示其脚被铁硫化物矿物质的板覆盖，现在它是当今唯一已知的动物，将硫化物用作结构材料。
像其他蜗牛一样，这也有一个壳覆盖其身体。虽然很难，但如果被掠食性螃蟹持续挤压，典型的蜗牛壳会断裂。为了确切地了解鳞状蜗牛的外壳是如何抗击这种压碎的，作者仔细观察了壳的结构，并在纳米级上检查了壳的结构。
他们看到壳由三层组成：一个硬层的硬外层，其中包含硫化铁，类似于其脚尺度上的硫化物；由有机材料制成的更柔软的中层；以及具有大量钙矿物质的硬内层。研究人员说，这种“刚性刚性刚性”层的布置创造了这种蜗牛独有的三层三明治结构。
蜗牛保护
弄清楚了壳的结构后，团队使用计算机模型来模拟壳在遭受穿透力时如何支撑的壳，其强度与螃蟹爪的捏合相似。
麻省理工学院材料科学和工程学教授的主要研究员克里斯汀·奥尔蒂斯（Christine Ortiz）说：“每一层的做法都不同。”
硬外层包含小的晶粒状颗粒。当受到攻击时，这些颗粒有助于消除打击的能量，并将其散布在外部区域。发生的任何裂缝都将沿着颗粒引导的锯齿状线分散，在顶层形成裂缝。
奥尔蒂斯说：“裂纹会在整个外层中广泛行进，从而保护内层并减轻灾难性的断裂。”
Ortiz解释说，柔软的中层有助于保护脆弱的内层免受破裂的侵害。内层本身可以保护蜗牛的身体免受伤害。奥尔蒂斯说，由于这种内部层是刚性的，因此在攻击过程中不会置于动物的体内，这可能会造成钝性创伤。
组合在一起，这三层可以帮助防止外壳穿透并承受弯曲。
外层和中间层也有助于蜗牛在水热通风孔的极端环境中生存，因为这些层具有抗溶解在高度酸性水中的能力。中间层可保护蜗牛免受通风孔的温度变化。
蜗牛般的盔甲和运动装备
外壳的结构有一天可能会激发人类保护设备的新设计，从防弹衣到运动装备。 Ortiz说，三层排列和弯曲的表面具有壳的稳定性和抗渗透性，是用于装甲的材料的高度价值特征。
用基于铁的颗粒状涂层绘制的汽车类似于外壳外层中发现的汽车，可以像贝壳进行捕食者攻击时相同的方式消散能量。
但是，任何生物启发的设计都可能不会使用蜗牛壳中发现的完全相同的材料，而蜗牛的外壳有缺陷。科学家只会将其用作指导，并改善壳的缺点。
奥尔蒂斯说：“大自然只使用可用的东西。”她说，工程师可能会使用类似的设计，但用高性能结构或弹道材料代替了一些组件。
该结果于1月18日在线发表在美国国家科学院的杂志论文集。
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