Tíz centis, de óránkénti 80 kilométeres sebességgel képes lecsapni

A sáskarák ritka félelmetes ellenség: bunkószerű végtagjuk ütés közben nagyobb gyorsulásra képes, mint egy puskagolyó, amivel kiérdemelte az óceán leggyorsabb és legerősebb ütése címet. A kutatók most kiderítették, hogy mi állhat az állatok ütési erejének hátterében.

Végtagjuk rugós kalapácsra emlékeztet

A legelső sáskarákok, körülbelül 400 millió évvel ezelőtt, az úgynevezett devon időszakban jelentek meg. Ne tévesszen meg minket a nevük: se nem sáskák, se nem rákok. Vagyis mindkettőből akad bennük egy kis rész: testtartásuk az imádkozó sáskákra (Mantidae) emlékeztet, míg tarkójukat és a toruk első négy szelvényét rákpáncél borítja.

A ragadozó mindössze 10 centiméter (bár egyes példányok elérik a 40 centimétert), de az ereje megdöbbentő.

A sáskarák több mint 80 kilométeres óránkénti sebességű ütésekkel tudja leteríteni áldozatát, ütésenként 1500 newton erővel.

Az egészen extrém tulajdonságokkal rendelkező sáskarák Forrás: Dominique Barray

Gondoljunk arra, hogy mi történne akkor, ha simán át tudnánk lyukasztani az öklünkkel a falat és mégsem törnénk el egyetlen csontunkat sem

– vetette fel David Kisailus, a Kaliforniai Egyetem kutatója a ScienceAlert online tudományos portálnak. – Ez elég lenyűgöző ahhoz, hogy eltöprengjünk rajta: hogyan is lehetséges ez?

A Nature Materials tudományos szaklapban publikált új tanulmányukban a tudósok most erre a kérdésre keresték a választ.

Rájöttek, hogy a sáskarákok kétrétegű, rugós kalapácsra emlékeztető, bunkószerű végtagja egyfajta „ütésálló, nanorészecskés bevonattal" rendelkezik, amely képes az energia tárolására és eloszlására.

Ezek a „zúzók" egyetlen másodperc alatt képesek lecsapni áldozatukra, feltörve kagylókat, csigákat és páncélokat.

Egy különleges ásványi anyag a titok nyitja

A korábbi kutatások azt vizsgálták, hogy ez a „zúzó" mennyire tud hatékonyan működni, de több szakembert már meg is ihlette a rugós szerkezet különleges anyaga. A csapat most úgynevezett transzmissziós elektron- és atomerő mikroszkópos vizsgálattal kivételesen közeli képet kapott a nagy sáskarák (Odontodactylus scyllarus) végtagjának felületéről.

Megállapították, hogy a bevonat egy ásványi anyag, a hidroxilapatit sűrű mátrixából álló, nanokristály szerkezet.

Amikor az állat lecsap, a hidroxilapatit „forogni" kezd, a nanokristály szerkezete megtörik, majd lassan megújul.

Viszonylag alacsony megterhelés mellett a részecskék majdnem olyan formában deformálódnak, mint a mályvacukor, majd gyorsan felépülnek, amikor a stressz enyhül

– mutatott rá Kisailus. – Közben viszont lenyűgöző mechanizmussal eloszlatják és tárolják a jelentős mennyiségű energiát.

Hozzátette: ez egy olyan ritka kombináció, amely felülmúlja a legtöbb általunk ismert fém és műszaki kerámia tulajdonságait. Képesek a legtöbb energiát tárolni, majd felszabadítani, miközben egyszerre merevek és rugalmasak is.

sáskarák Forrás: Origo

Különleges szerkezetének és anyagának köszönhetően rengetegszer használhatók anélkül, hogy elfáradnának, és emiatt csökkenne az ütések ereje.

A tudósok szerint ez a felfedezés jól hasznosítható lehet majd az autóiparban, a repülőgépgyártásban, de a biztonságosabb védőfelszerelések tervezésében is.