Как устроена боксерская перчатка рака-богомола

Раки-богомолы поражают свою добычу с огромной силой, но повреждение их брони предотвращает амортизирующий материал.

Самый известный в мировом океане головорез, рак-богомол, использует для защиты своих клешней от собственных мощных ударов амортизирующую оболочку из наночастиц. Чтобы разбить панцирь добычи, он врезается этими клешнями в жертву со скоростью до 50 километров в час. Его оболочка выдерживает это, в том числе благодаря хитроумному амортизирующему материалу, сообщает в Nature Materials команда Дэвида Кисайлуса (David Kisailus) из Калифорнийского университета в Риверсайде.

Этот внешний слой «бьющей руки» содержит плотно упакованные композитные шарики из очень твердого минерала гидроксилапатита (из него состоят зубы) и биоматериала хитина. Эти частицы размером примерно 65 нанометров содержат бесчисленные заданные точки разрыва. Минеральные гранулы, составляющие около 88 процентов объема амортизирующего слоя, слегка скручены относительно друг друга и имеют непрочные границы.

Когда рак-богомол поражает свою жертву на скорости до 50 километров в час, минеральные гранулы в шариках разламываются. Поскольку эти гранулы заключены в гибкую матрицу из биополимера, трещины не могут увеличиваться и остаются очень короткими. Однако создание в них новых поверхностей требует больших затрат энергии, поэтому значительная часть силы удара уходит на образование нанотрещин.

Особая внутренняя структура брони и защитная оболочка гарантируют, что рак-богомол справится с любым панцирем своей добычи, не повредив собственных  клешней.

Источник: spektrum.de