Nende aukudest välja püütud sõjakad mantiskrevetid on allveefotograafide jaoks pikka aega olnud populaarsed objektid – kuigi enamik teavad, et liiga lähedale jõudes on oht, et nende kuppel võib puruneda.
Need suured krevetid annavad võimsa löögi, mida nad saavad kasutada saaklooma tapmiseks või territooriumi kaitsmiseks rivaalide eest. Illinoisi Northwesterni ülikooli teadlaste sõnul on sellel löögil 22-kaliibrilise kuuli jõud, mis suudab purustada molluski kesta või purustada akvaariumi klaasi.
Nad tahtsid teada saada, kuidas krevettide enda õrnad närvid ja kuded protsessi käigus tekitatud intensiivsete lööklainete tõttu üle elavad – ja nad arvavad, et neil on nüüd vastus.
Punch tarnitakse kreveti kahe vasarataolise "daktüülikupi" kaudu. Selgub, et need on kaetud kihiliste mustritega, mis teatud vibratsiooni blokeerides moodustavad kilbi.
Meeskond usub, et siin kehtivaid põhimõtteid saab rakendada sünteetiliste helifiltrimaterjalide väljatöötamisel või plahvatusega seotud vigastuste eest kaitsmisel.
Rõhulained ja mullid
"Enamik varasemaid töid on keskendunud [daktüüli] klubi vastupidavusele ja pragunemiskindlusele, käsitledes konstruktsiooni karastatud löögikaitsena," ütleb Northwesterni bioinspireeritud materjalide ekspert prof Horacio D Espinosa ja klubi kaasautor. äsja avaldatud uuring in teadus.
"Leidsime, et see kasutab "foonilisi mehhanisme" - struktuure, mis filtreerivad valikuliselt pingelaineid. See võimaldab krevettidel säilitada oma silmatorkavat võimet mitme löögi korral ja vältida pehmete kudede kahjustusi.
Daktüüliklubid salvestavad oma energia vedrulaadsetesse struktuuridesse, mida piiravad riivilaadsed kõõlused. Kui riiv vabastatakse, lükkab talletatud energia nuia plahvatusliku jõuga edasi.
"Kui mantiskrevett tabab, tekitab löök oma sihtmärgile rõhulaineid," ütleb Espinosa. "See tekitab ka mullid, mis varisevad kiiresti kokku, tekitades lööklaineid megahertsi vahemikus.
"Nende mullide kokkuvarisemine vabastab intensiivsed energiapursked, mis reisima krevetiklubi kaudu. See sekundaarne lööklaineefekt koos esialgse löögijõuga muudab mantiskreveti löögi veelgi laastavamaks.
Töörühm analüüsis paabulinnu krevettide mikrostruktuuri (Odontodactylus scyllarus) raudrüü ja tuvastas klubis kaks erinevat piirkonda.
Lööke edastav löögipiirkond koosneb mineraliseeritud kiududest, mis on paigutatud tugevdava kalasabamustriga. Selle all paiknev perioodiline piirkond koosneb keerdunud korgitseritaolistest kiukimpudest, milles iga kihti pööratakse järk-järgult naabrite suhtes.
Otsustav roll
"Perioodiline piirkond mängib üliolulist rolli kõrgsageduslike nihkelainete selektiivsel filtreerimisel, mis on eriti kahjulik bioloogilistele kudedele, " ütleb Espinosa. "See kaitseb krevette tõhusalt otsese löögi ja mullide kokkuvarisemise põhjustatud kahjulike stressilainete eest."
Teadlased analüüsisid lainete käitumise 2D-simulatsioone, kuid tulevased uuringud keskenduvad tõenäoliselt "keerukamatele 3D-simulatsioonidele, et täielikult tabada, kuidas klubi struktuur lööklainetega suhtleb," ütleb Espinosa.
"Lisaks võimaldaks veekatsete kavandamine tipptasemel aparatuuriga uurida, kuidas fonoonilised omadused toimivad sukeldatud tingimustes." Northwesterni Nicolas Alderete juhitud uuringut toetasid õhujõudude teadusuuringute büroo, mereväe uuringute büroo ja riiklik teadusfond.
Samuti Divernetis: Raja Ampat olendil on paabulind mantiskrevett, Suure Vallrahu olendid mantiskrevetid
