“螳螂虾是完美的盾牌”

怎样保护自己免受完美的打击武器的侵害？ 你开发了完美的盾牌。

如果你是螳螂，你有足够坚韧的棍棒状手臂打破蛤蜊壳。 最好不要和朋友吵架。 但是，在海洋最具活力的生物中，微小的甲壳类无法抵抗在栖息地相互滑动，因此它们的尾部会进化出一种叫做telson的特殊盾牌，从而吸收这些物质。 telson是多尺度结构，外侧有脊，内部形状像螺旋楼梯。 为头盔、汽车等提供了新型的轻质耐冲击材料。

由加州大学河滨分校marlan和rosemary bourns工程学院能源创新的winston chung捐赠教授david kisailus领导的研究； 普渡大学莱尔斯土木工程学院的教授和大学教师学者pablo zavattieri解开了telson的秘密——着眼于为体育、航空空航天和其他许多应用制造更好的材料。

kisailus的研究室作为新材料的灵感来源研究生物复合结构。 杜克大学的sheila patek写了telson吸收能量的论文，研究了多尺度建筑的特点对耐冲击性的影响。

有些种类的螳螂虾因为其强大的指甲俱乐部而被称为粉碎虾，生活在珊瑚礁的虫牙洞里。 数量有限的合适洞穴竞争激烈，螳螂采用他们的telson来保护自己免受毁灭性的打击。 被称为spearers -的侵略性螳螂很少，用来刺猎物的附属物后面也有telson。 因为占卜者住在沙滩上，沙滩丰富，与栖息地的冲突很少。

kisailus是空军队科学研究室支援的多所大学支援的首席研究员，他的团队开始研究大型建筑和两种telson的内部结构，进行了各机械的机械研究。 测试。 他们在这个专业的防护罩内发现了螺旋结构，防止了裂缝的生长，最终从碰撞中消散了大量的能量，以免造成毁灭性的失败。 类似螺旋状或扭曲胶合板的结构类似于研究人员以前在粉碎机的dactyl俱乐部中发现的结构，可以在不破坏自身的情况下破裂蛤壳。

十多年来，我们一直在研究压扁型螳螂的dactyl俱乐部。 我们意识到，如果这些生物用这样不可思议的力量相互碰撞，telson就必须以这种形式构建，就像完美一样。 神盾局，凯斯·艾露斯说。 研究表明，粉碎机telson不仅含有螺旋状的微观结构，而且粉碎型的层数明显多于射流型。

zavattieri补充说，粉碎机显示的保护所需的材料量和迅速引进的轻量化能力之间总是存在折衷。

他说，通过采用螺旋面等最有效的材料结构，结合巧妙的几何形状，这是另一种自然发现的赢家处理方案。

研究人员还揭示了被称为carinae的高度弯曲的脊的功能，通过对telson及其结构的3d打印拷贝进行机械测试，在粉碎的螳螂中执行了telson的长度。

注意到隆起时，很明显他们沿着长轴加强了telson。 kisailus说。 但是，研究人员发现，垂直于长轴施加力时，船体也会允许telson向内弯曲。 这样，就可以发现在罢工中吸收大量能量这种这些凸脊看不见的功能。 然后，巴勃罗的模型证实了我们的假设。

zavattieri应用简单的力学原理和计算建模来理解carinae的作用。

研究表明，这些几何特征会导致结构行为的加强或软化。 zavattieri说，这些竞争机制大体上是反直觉的，从这些物种中学习的东西正在增加。 另外，这些可以适用于几乎需要轻量级碰撞保护的APP应用。

kisailus和他的团队将这些发现与开发用于头盔和其他结构材料的高抗冲击性材料相结合。

对我们来说，这是一个激动人心的时刻。 因为，我们与航空空航天、体育、汽车队等多个实体合作，他们以有趣的方式实施这项技术。 kisailus先生说。 我的两个小组成员现在正在和空军队研究实验室合作，生产更轻、更坚固的材料。

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