בטנו של הלובסטר חזקה כמו גומי הצמיג

Anonim

שכמות החיצוניות של הלובסטר אפקטיבית מתמיד, אך ככל הנראה היא אינה החלק העמיד ביותר בגוף הקליפות. בקרום השקוף והקטוע המכסה את הזנב התחתון של בעלי חיים אלה, מהנדסי ה- MIT זיהו חומר עמיד במיוחד לחתכים ושחיקות, אך יחד עם זאת גם גמיש להפליא: הגנה המאפשרת ללובסטרים לא לגרד את הבטן נגד החלקים. מחוספס בתחתית, וכדי להתנגד לנשיכות של טורפים.

מודל שאליו שאפו. על פי מדענים, ממברנה זו - המורכבת מ -90% מים ושאר הציטין - יכולה להיות ההידרוג'ל העמיד ביותר מבין אלו שהתגלו בטבע: עם אמינות שמתקרבת לזו של הצמיגים התעשייתיים המשמשים לצמיגים, מוטות גן וחגורות מסוע.

תכונותיו והרכבו עשויים לעודד את עיצוב השריון ושלדי הגזע של העתיד, שישמשו בתחום הרפואי או הצבאי: מארזים שהם בו זמנית חזקים במיוחד, אך שמשאירים את חלקי הגוף הניידים כמו מרפקים וברכיים חופשיים. פרטי המחקר פורסמו בכתב העת Acta Materialia.

מבחן מתח. כאשר הלובסטרים שוחים הם נותנים לזנב "שוט" מהיר להימלט מטורפים. בנוסף לזווית הנוקשה, לכן עליהם להיות בעלי ציפוי כלשהו המאפשר גמישות מסוימת בתנועות. פרט זה היווה השראה לחוקרים, שהפעילו את הקרום המדובר במתחים שונים.

הבדיקות המכניות חשפו כי ההידרוג'ל מאפשרת לראשונה למשוך את עצמו בקלות עד שהוא מגיע כפול מהאורך הראשוני. בשלב זה הוא מתחיל להתקשח ונעשה עמיד יותר בהדרגה. תכונה זו היא די ייחודית, בשל החומרים שנמצאים בטבע, אשר בדרך כלל נותרים ללכת בזמן שהם נמשכים.

עץ לבוד. בדיקות עמידות בפני שריטות ראו את הממברנה מגיבה לחתכים טובים בהרבה מרוב החניכיים הידועים, ואילו ניתוח מיקרוסקופי גילה את סוד התכונות החריגות הללו: ההידרוגל של הלובסטר מורכב מעשרות אלפי שכבות של סיבי צ'יטין, כל אחת ממוקמת בזווית של 36 מעלות מהמפלס הבסיסי.

המבנה דומה לזה של דיקט תעשייתי, המורכב בדרך כלל מכמה שכבות עץ, אשר הסיבים שלהם מכוונים בזוויות ישרות כלפי העליונה והתחתונה. בדרך כלל משתמשים בסידור זה בכדי להשיג חומרים עמידים מאוד, אך זו הפעם הראשונה שהוא נצפה בהידרוג'ל.

עבור החוקרים, הממברנה מסתירה חלק מסוד ההצלחה האבולוציונית של לובסטרים, על כדור הארץ במשך יותר ממאה מיליון שנה. מבנה מעטפה זו יעורר השראה גם בעיצוב רובוטים גמישים ובדים חכמים.