皮皮蝦的完美外殼

朱崇愷

皮皮蝦又名螳螂蝦、蝦蛄。有些種類的皮皮蝦因其強大的前肢而被稱為“粉碎蝦”，它們可以輕易地用前肢打破蚌殼。皮皮蝦棲息在珊瑚礁中的洞穴里，由于合適的洞穴數量有限，因此生存競爭相當激烈。如何保護自己免受來自同類們強力武器的攻擊？開發出堅實的盾牌就行了！所以皮皮蝦在自己的尾部進化出了一種專門的盾牌，稱為尾節，可以防護并吸收攻擊。皮皮蝦的尾節是一種多尺度結構，外側有脊，內部形狀像螺旋形的樓梯。

此項研究由加利福尼亞大學河濱分校的大衛（David Kisailus）教授與普渡大學的巴勃羅（Pablo Zavattieri）教授共同領導，他們致力于解開皮皮蝦尾節的秘密—“十多年來，我們一直在研究皮皮蝦。我們意識到，如果這些生物體以如此不可思議的力量相互撞擊，那么為了自保，其尾節必須要構建成一面完美的盾牌才行。”大衛說。

研究人員揭示了皮皮蝦尾節中高度復雜的螺旋體結構的功能，很明顯它們沿長軸方向強化了尾節。但是，當沿垂直于長軸方向施加外力時，這些螺旋結構允許尾節向內彎曲，同時吸收大量的能量。“對我們來說，這是一個非常激動人心的時刻，因為利用這項技術開發出的新型、輕質、抗沖擊材料，可以被應用到體育、汽車、航天等多個領域中。”大衛說。