装甲尺度巨大,保护亚马逊食人鱼的鱼透露自己的秘密

的尺度巨滑舌鱼牡蛎,地球上最大的淡水鱼之一——已经发现的最灵活的材料在自然界中发现。发现由总部设于加州的一个研究小组指出,提高轻甲的一种方式。然而,在3 d印刷缺陷意味着鳞状防弹背心可能一段时间。

巨滑舌鱼是一个3米长鱼在亚马逊河,它住在满是食人的水域。这条鱼的鳞片是引人注目的原因有两个,它们不仅对捕食者的攻击,他们也灵活,保持动物灵活和帮助它的余地。众所周知,与食人鱼强大的咬,研究者们好奇的如何巨滑舌鱼幸存下来的危险水域亚马逊河。

在获得尺度团队开始测试他们的韧性。要做到这一点,他们把裂纹的尺度和测量应力或应变花了多少钱,整个结构裂纹传播。他们惊奇地发现,天平的一些最fracture-resistant材料在自然界中发现。那么,是什么让他们如此艰难?

规模的基础是hard-outer层,”说罗伯特•里奇加州大学伯克利分校co-supervised这项研究。”这都是胶原蛋白和矿物质,就像骨头一样,但这是一个更多的矿化表面上,这使得它更加困难。这是加上软内层的胶原原纤维。利用电子显微镜图像内层,团队意识到原纤维类似于旋转楼梯——所谓的Bouligand结构。这意味着如果一个捕食者突破艰难的外层,分裂纤维可以变形,不同的角度、防止裂缝的增长。这是一个特别的有力手段抵制骨折,”里奇补充道。

这种耦合软硬层类似于防弹衣是如何设计的。然而,尽管从头构建的分子本质,创建一个温柔的梯度层之间,合成材料使用粘合剂,创建一个接口。解释了里奇,这个接口是层往往分开或者骨折,削弱了材料。

温家宝杨,也在伯克利,帮助开展实验,指出团队正在模仿螺旋结构,但它与传统的设计技术的挑战。“3 d印刷提供了潜力,一旦所有的错误分类,”里奇补充道。

“我很惊讶地看到相同的属性用于加强复合材料鱼鳞…它真的很有道理,”说Jan-Henning短剑生物结构的教授在德国城市大学的应用科学。这是一些非常有趣的工作,一些人知道他们正在谈论什么。”