【螳螂蝦外殼啟發新式盔甲設計】
大家都看過防彈衣、軍用車和飛機,也都知道他們是由各種塑料和金屬組合而成,但你知道最初的構想是從哪來的嗎?
根據美國加洲大學的一個研究團隊發現軍用的防彈衣、車輛和飛機結構其實是模擬甲殼類動物的附肢結構所產生的,並且他們將研究結果公開在Sciencel 6月份期刊上。
螳螂蝦(mantis shrimp)又能叫作蝦蛄、懶人蝦、富貴蝦、琵琶蝦、皮皮蝦等多種別名,大部份分佈在熱帶及亞熱帶海域,是一種底棲性物種,體長4英寸,被抓時腹部會射出無色液體,所以又被稱為攋尿蝦。
頭胸部有一對像螳螂一樣的鐮刀狀的前腳,具有亮橙色棒狀足的節肢動物。
學者長達十幾年的研究發現,螳螂蝦在水中出擊的速度可以比22口徑的子彈還要快,如果反覆衝撞的話,衝擊力相當於50,000顆子彈的威力,足已摧毀軟體動物的殼或螃蟹外骨骼。
但牛頓第三運動定律─作用力等於反作用力,更讓學者感興趣的是螳螂蝦自己的結構如何能夠承受如此大的力量?
經由研究發現:螳螂蝦的足部結構相當複雜,主要可以區分成3個部份,第一層是位於足的表面,含有高濃度的礦物質類似人類的骨骼成份,第二層是由高密度的甲殼素螺旋排列而成,可以具有減緩震動和吸收能量的作用,最後再由甲殼素纖維壓縮、填充在內部,這樣在高速的撞擊下他們就具有良好的保護使自己不受到傷害,而且這種足部結構雖然僵硬確很輕盈、堅軔還耐衝撞,所以Kisailus就稱它為「That's the holy grail for materials engineers (材料工程師的聖杯)」。
所以,基於螳螂蝦的足部結構及成份可以說明:材料的選用和排列方式是很重要的!
盡量減去材料本身的重量也可以減少電力消耗、燃料成本,還可以以提高產品的耐衝擊性、可靠性和降低維修費用。
這又是一個大自然非常奇妙的例子!
我們真的該多細心觀察一下身邊周遭的事物,也許下一個大發現就來自於你的一個小觀察!
引用:http://n.yam.com/yam/earth/20120614/20120614542608.html
|