Подсмотрено у природы: хвост омара научит делать гибкую броню и мягких роботов

21.02.2019 2:28

Подсмотрено у природы: хвост омара научит делать гибкую броню и мягких роботов

Группа американских и китайских учёных опубликовала в издании Acta Materialia статью с подробным описанием исследования мембраны на внутренней стороне хвоста американского омара. Мембрана, защищающая жизненно важные органы этого ракообразного, имеет уникальные свойства. Она полупрозрачная, прочная и эластичная. Поскольку это нижняя сторона хвоста, она подвержена серьёзным испытаниям в процессе перемещения омара по каменистому дну, с чем она вполне успешно справляется без ущерба для живого организма. Материал с подобным набором свойств был бы кстати во многих областях гражданского и военного назначения, чем и привлёк к себе внимание учёных из Массачусетского технологического института и Сычуаньского университета.

ClassicStock/Alamy Stock Photo

Изучение мембраны омара под микроскопом показало, что её структура одновременно подобна многослойной клеевой фанере и представляет собой природный гидрогель. Иначе говоря, она на 90 % состоит из воды. Отсюда способность пропускать свет. Толщина мембраны примерно четверть миллиметра. Но это многослойная структура с тысячами слоёв, каждый из которых содержит хитиновые микронити, уложенные в одном направлении. При этом нити в каждом верхнем слое повёрнуты относительно нитей в нижнем слое строго на 36 градусов. Подобная структура не имеет уязвимых мест ни с одной из сторон.

Подсмотрено у природы: хвост омара научит делать гибкую броню и мягких роботов

www.sciencedirect.com

Эластичность материала мембраны позволяет растягивать её примерно в два раза. При максимальном растяжении жёсткость вырастает до максимума. Если удастся создать подобную мембрану из искусственных материалов, то она хорошо подойдёт для изготовления надёжных налокотников и наколенников для защиты бойцов и любителей активного отдыха. Также в подобном материале заинтересованы робототехники. Гибким конструкциям роботов не хватает подобия кожи для надёжной защиты сочленений и конструкций.

Источник