皮皮虾的“铁拳”或有助于开发航天器新材料

新华社华盛顿1月16日电(记者周舟林肖春)美国研究人员发现，螳螂虾这种中国菜肴独特的爪杆结构可以在压碎甲壳类猎物时保护自己免受伤害，或者可以为开发航天器用超硬材料提供新思路。

螳螂虾在中国通常被称为“皮皮虾”，它的官方名称是“虾”。它属于节肢动物、甲壳纲和枝角类。它可以分为用矛状结构穿过软猎物的“刺穿”虾和用锤状爪杆结构压碎硬猎物的“压碎”虾。后者极具攻击性，它的爪杆在水下的攻击速度达到每秒23米，这在动物界是最高的，但它也会对捕食者本身产生巨大的影响。

为了找出为什么粉碎的螳螂虾的爪杆能抵抗如此强烈的撞击，美国加州大学河滨分校的一个小组专门研究了爪杆的结构。

鳌拜棍也被称为“足尖棍”。以前，人们知道它是一种由无机甲壳质组成的多层结构，它的外表是一层坚硬的涂层，可以防止撞击，让粉碎的沙蝇发动快速攻击。趾杆内部分为两个区域，第一区域分布有能够吸收冲击能量的螺旋状纤维材料；第二个区域称为“条带区域”。

最新的研究表明，脚趾棒的条纹区域非常整齐地排列着纤维材料，纤维材料紧紧地包裹着脚趾棒，以保护脚趾棒在受到冲击时不会膨胀和开裂。

“(整齐地)带有纤维的条纹区域，就像在拳击比赛中用来包裹拳头的条状纱布一样，可以通过压下爪棒来防止致命的破裂。这三个区域(内部和外部)共同形成了一个具有卓越强度、耐用性和抗冲击性的岩石棒。”领导这项研究的加州大学河滨分校教授大卫·卡塞尔解释道。

这项研究还发现，被击碎的沙蝇的古老近亲，穿洞沙蝇，有着相似的条纹结构。研究人员认为这是为了防止细长的矛在刺穿猎物时变形。

美国空军研究办公室已经投资750万美元资助这项研究。相关论文发表在最新一期的美国杂志《高级材料》上。该研究小组希望开发下一代复合材料，包括用于航天器和运动头盔的超硬材料。