anm13042007
Vote: 7
The mantis shrimp packs a mean punch, smashing its victims’ shells with the force of a .22 caliber bullet. But that’s not because it has particularly powerful muscles – instead of big biceps, it has naturally spring-loaded arms, allowing it to swing its fistlike clubs to speeds up to 23 meters per second.
We know that the key part of a mantis shrimp’s punch is a saddle-shaped structure on the arm just above the shrimp’s club. This shape works a bit like a bow and arrow, says Ali Miserez at Nanyang Technological University in Singapore: the muscles pull on the saddle to bend it like an archer’s bow, and when it is released that energy transfers into the club.
Miserez and his colleagues used a series of tiny pokes and prods, as well as a computer model, to examine exactly how the shrimp’s saddle holds all that energy without snapping. They found that it works because of a two-layer structure. The top layer is made of a ceramic material similar to bone, and the bottom is made of mostly plastic-like biopolymers. When the saddle is bent, the top layer gets compressed and the bottom layer is stretched. The ceramic can hold a lot of energy when it is compressed but is brittle when bent and stretched. The biopolymers are stronger and stretchier, so they hold the whole thing together. “It explains how the shrimps’ appendage breaks things without breaking itself,” says Foivos Koukouvinis at the City University of London in the UK. The researchers also found that the saddle shape itself is important: a strip cut out of a mantis shrimp saddle could not store nearly as much energy, and the strain was concentrated in certain spots rather than spread out evenly. The saddle had a smooth distribution of strain, so no single spot was more likely to Materials designed based on our knowledge of these shrimp shapes may be useful in microrobots, says Ming Dao at the Massachusetts Institute of Technology. “It’s more or less like a spring,” he says. “But it should be able to be made smaller in dimension than a spring because you don’t have any gaps, and it should have a much higher energy density than a spring.” Springy saddles could be used in tiny robots that can jump or act as tiny battering rams, breaking apart small obstacles just as mantis shrimps break the shells of their prey. breakhttps://images.newscientist.com/wp-content/uploads/2018/10/17171757/182947_web.jpg?width=778 Tôm bọ ngựa tung ra một cú đấm ác ý, đập vỡ vỏ của nạn nhân bằng một viên đạn cỡ .22. Nhưng đó không phải là vì nó có cơ bắp đặc biệt mạnh mẽ - thay vì bắp tay to, nó có cánh tay có lực đàn hồi tự nhiên, cho phép nó vung gậy giống như nắm đấm của mình với tốc độ lên đến 23 mét / giây.
Chúng ta biết rằng phần quan trọng của cú đấm tôm bọ ngựa là cấu trúc hình yên ngựa trên cánh tay ngay phía trên gậy của tôm. Ali Miserez tại Đại học Công nghệ Nanyang ở Singapore cho biết hình dạng này hoạt động hơi giống một cung tên: các cơ kéo lên yên xe để uốn cong nó giống như cung của một cung thủ và khi nó được thả ra, năng lượng sẽ truyền vào gậy.
Miserez và các đồng nghiệp của ông đã sử dụng một loạt các que chọc và đầu nhọn nhỏ, cũng như một mô hình máy tính, để kiểm tra chính xác cách yên của con tôm giữ được toàn bộ năng lượng mà không bị gãy. Họ phát hiện ra rằng nó hoạt động nhờ cấu trúc hai lớp. Lớp trên cùng được làm bằng vật liệu gốm tương tự như xương, và lớp dưới cùng được làm bằng chất dẻo sinh học chủ yếu là nhựa. Khi yên xe bị uốn cong, lớp trên cùng bị nén và lớp dưới cùng bị kéo căng. Gốm có thể giữ được nhiều năng lượng khi bị nén nhưng lại giòn khi bị uốn cong và kéo dài. Các chất tạo màng sinh học mạnh hơn và co giãn hơn, vì vậy chúng giữ toàn bộ mọi thứ lại với nhau. Foivos Koukouvinis tại Đại học Thành phố London ở Anh cho biết: “Nó giải thích cách phần phụ của tôm phá vỡ mọi thứ mà không tự vỡ ra. Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng bản thân hình dạng yên ngựa rất quan trọng: một dải cắt ra khỏi yên tôm bọ ngựa không thể tích trữ gần như nhiều năng lượng, và chủng này tập trung ở một số điểm nhất định thay vì trải đều. Yên xe có sự phân bổ lực căng mịn, vì vậy không có chỗ nào có khả năng bị Ming Dao tại Viện Công nghệ Massachusetts cho biết, vật liệu được thiết kế dựa trên kiến thức của chúng tôi về những hình dạng con tôm này có thể hữu ích trong các vi robot. “Nó ít nhiều giống như một mùa xuân,” anh nói. “Nhưng nó có thể được làm với kích thước nhỏ hơn lò xo vì bạn không có bất kỳ khoảng trống nào và nó phải có mật độ năng lượng cao hơn nhiều so với lò xo.” Yên ngựa lò xo có thể được sử dụng trong các robot nhỏ bé có thể nhảy hoặc hoạt động như những con đập nhỏ bé, phá vỡ các chướng ngại vật nhỏ giống như tôm bọ ngựa phá vỡ vỏ của con mồi. Nguồn:https://www.newscientist.com/article/2182882-mantis-shrimps-punch-with-the-force-of-a-bullet-and-now-we-know-how/
2021-11-03T12:58:14Z
anm13042007 | Vote: 1mọi người có biết cách đăng hình không??? help
2021-11-03T13:05:12Z
Bon_x | Vote: 0vote nhen!
2021-11-03T12:59:43Z
Meocute2k12 | Vote: 01 vote nhaaaaaaaaaaaaaaa
2021-11-03T13:00:51Z
anm13042007 | Vote: 1thank bạn
2021-11-03T13:02:13Z
Bon_x | Vote: 0vote!
2021-11-03T13:01:19Z
anm13042007 | Vote: 0cảm ơn bạn
2021-11-03T13:02:32Z
Phuong88888 | Vote: 01 vote nha!
2021-11-04T00:27:33Z