
Ученые из Университета Беркли показали, что молоточки ротоногих, которыми они разбивают раковины моллюсков, имеют сложную композитную структуру. Она придает оружию раков необычную прочность и представляет интерес для изготовителей брони. Работа опубликована в журнале Science, а ее краткое содержание можно прочитать на сайте университета и в ScienceNow.Ученые исследовали минерализованные конечности рачков Odontodactylus scyllarus. Ими они разбивают прочные раковины моллюсков, нанося удары, по скорости сравнимые с малокалиберными пулями. Сами молоточки при этом не повреждаются. Подсчитано, что за жизнь ротоногого они выдерживают не менее 50 тысяч ударов.Для исследования строения молоточков ученые применили очень широкий набор физических методов: оптическую микроскопию, сканирующую и просвечивающую электронную микроскопию, компьютерную томографию, рамановскую спектроскопию, рентгеноструктурный анализ и механическое моделирование.Оказалось, что в молоточке имеется три отдельные зоны, различающиеся как химическим составом, так и микроструктурой.Внешняя зона состоит из ориентированных кристаллов гидроксиапатита, материала, придающего прочность костям позвоночных. Внутренняя, или периодическая зона, содержит волокна минерализованного хитина, ориентация которого периодически меняется, из-за чего на срезе зона выглядит слоистой. Боковая зона также состоит из хитиновых нитей, но они имеют другую структуру и скрепляют молоточек воедино.Необычная структура внутренней зоны с периодически ориентированными волокнами хитина позволяет молоточку безопасно поглощать энергию удара. Ученые установили, что благодаря этой структуре образующиеся трещины не могут распространяться и не приводят к его разрушению.Авторы получили на продолжение исследований ротоногих 590 тысяч долларов от Исследовательского центра Военно-воздушных сил США. Ученые надеются, что понимание особенностей структуры молоточков поможет создать более легкую и прочную броню.
