Đại học California phát triển loại vật liệu nhẹ, siêu bền lấy cảm hứng từ cấu trúc càng của tôm tít
ndminhduc
7 nămBình luận: 47
mantis-shrimp.jpg

Một loại vật liệu nhẹ, siêu bền vừa được phát hiện ra nhờ vào sát thủ săn mồi của tự nhiên. Một con tôm tít công (còn gọi là tôm tích, tôm thuyền, tôm búa) nhỏ bé và đầy màu sắc nhưng lại sở hữu chiếc càng có thể búng ra với gia tốc của viên đạn .22 cal (khoảng 5,5 mm). Mới đây, nhóm các nhà nghiên cứu thuộc Đại học California đã phát triển thành công loại vật liệu có cấu trúc lấy cảm hứng từ càng của tôm tít. Kết quả của nghiên cứu hứa hẹn sẽ cho ra đời một loại vật liệu nhẹ, siêu bền có thể được sử dụng trong ngành công nghiêp hàng không vũ trụ hay sản xuất xe hơi.

Với chiều dài thân từ 10 đến 15 cm, tôm tít không phải là loài giáp sát lớn nhất đại dương, nhưng nó lại có những khả năng đặt biệt khác. Với hai chiếc càng linh hoạt của mình, tôm tít có thể gây choáng thậm chí là giết chết con mồi mà kông cần chạm vào. Tôm tít thường đánh những chiếc càng của mình tạo thành những tiếng tách tách như một cách giao tiếp với đồng loại. Đối với kẻ thù, đây là âm thanh như muốn báo hiệu rằng: "Hãy tránh xa ra."

Âm thanh tách tách này được phát ra từ loại vũ khí nguy hiểm mà tôm tít sở hữu. Tôm tít dùng 2 chiếc càng giống như 2 cái dùi cui để búng về phía con mồi với gia tốc nhanh hơn gia tốc của một viên đạn .22 cal và tạo ra một lực có độ lớn gấp 1000 lần so với trọng lượng của chính nó. Theo đo đạc, lực búng của một con tôm tít dưới nước có thể lên tới 91 kg. Với 2 chiếc càng, tôm tích có thể hạ gục được nhiều loài giáp xác khác kể cả những con cua với lớp vỏ cứng.

Với lực búng của càng vô cùng lớn, việc nuôi một con tôm tít trong một chiếc hồ kính không phải là điều đơn giản do nó hoàn toàn có thể làm vỡ cả chiếc hồ thủy tinh. Người chủ sở hữu phải dùng một chiếc hồ nuôi đặc biệt được gia cố chắc chắn mới có thể nuôi dưỡng loài động vật này.

Quảng cáo


Đồng thời, với tốc độ bung càng cực nhanh, tôm tít tạo ra một bong bóng khí ở khoảng giữa nó và con mồi. Khi bong bóng khí này vỡ ra sẽ hỗ trợ thêm một lực tác động vào con mồi khiến nó có thể bị choáng hoặc thậm chí là bị giết chết.

Nhưng vấn đề gây sự tò mò cho các nhà nghiên cứu tại Đại học California là nhờ đâu mà tôm tít có thể búng một lực lớn hơn trọng lượng của nó tới hàng nghìn lần mà chiếc càng vẫn chịu được mà không bị gãy? Câu hỏi đặt ra là tại sao lại như vậy?

mantis-shrimp-2.jpg
Cấu trúc xoắn đinh ốc của lớp vỏ càng tôm tít​

Trong những nghiên cứu trước đây, nhóm đã phát hiện được rằng chiếc càng được tạo thành từ nhiều lớp cuticle chồng chất lên nhau với các lớp endocuticle bên trong. Cấu trúc này thực chất là sự sắp xếp xoắn ốc của các thớ khoáng chất xơ. Từng lớp đan xen nhau và được xếp xoáy tròn hướng vào nhau hình thành nên một vòng xoắn ốc. Chính cấu trúc hình xoắn ốc này đã giúp hấp thụ phản lực khi chiếc càng được búng ra.

Dựa trên cấu trúc càng của tôm tít, các nhà nghiên cứu đã chế tạo nên một cấu trúc xoắn ốc tương tự bằng vật liệu sợi tổng hợp carbon epoxy. Mỗi lớp sợi được xếp thành từng nhóm 3 sợi đặt với 3 góc độ khác nhau từ 10 đến 25 độ. Lớp này nối tiếp lớp khác tạo thành một cấu trúc xoắn ốc hoàn chỉnh.

Sau đó, nhóm nghiên cứu đã tiến hành thử nghiệm của loại vật liệu mới với 2 loại vật liệu chuyên dụng khác. 2 loại vật liệu được mang ra so sánh cũng được chế tạo thành từng lớp nhưng được xếp song song hoặc xen kẽ. Cả 3 loại vật liệu sẽ được thông qua hệ thống kiểm tra xung kích thường dùng trong ngành công nghiệp máy bay.

Kết quả cho thấy loại 2 vật liệu có cấu trúc song song và đan xen bị thiệt hại nặng hoặc hư hại hoàn toàn. Trong khi đó, nhóm nghiên cứu cho biết loại vật liệu lấy cảm hứng từ tôm tít, dù bị hư hại một số sợi carbon, nhưng vẫn có mức độ hư hại chung ít hơn 20% so với 2 loại vật liệu so sánh.

Đó chính là nhờ vào việc sắp xếp các lớp sợi theo hình xoắn ốc cho phép lực tác động có thể phân tán lực tác động trong toàn bộ cấu trúc mà không tập trung tại 1 điểm. Đây chính là mấu chốt khiến loại vật liệu mới này có thể chịu được lực nén và có kết quả khả quan sau bài kiểm tra.

Quảng cáo


mantis-shrimp-1.jpg
Giáo sư David Kisailus trưởng nhóm nghiên cứu tại Đại học California​

Theo nhóm nghiên cứu, loại vật liệu tổng hợp lấy cảm hứng từ tôm tít có thể được ứng dụng nhiều trong ngành công nghiệp hàng không vũ trụ hoặc sản xuất xe hơi. Ngoài ra, nó còn có thể được sử dụng để chế tạo các loại áo giáp, nón bảo hộ,... với độ bền cao hơn so với các loại vật liệu thường được sử dụng hiện nay. Không chỉ vậy, nhóm nghiên cứu sẽ tiếp tục xây dựng cấu trúc càng của tôm tít bằng mô hình máy tính hứa hẹn sẽ phát hiện thêm nhiều loại đặc điểm mới mẻ khác.

David Kisailus, giáo sư kỹ thuật tại Đại học Californa, thành viên danh dự tại Viện hàn lâm Khoa học Mỹ, cho biết: "Chúng ta càng nghiên cứu nhiều về các loài động vật giáp xác bé nhỏ thì sẽ càng nhận được nhiều điều thú vị về kết cấu của nó nhằm giúp cải thiện nhiều thứ trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta."


47 bình luận
lacuong
ĐẠI BÀNG
7 năm
Sao gia tốc lại có đơn vị là cal nhỉ, m học thì nó là m/s2 chứ
@raptor983 .22calibre là cỡ nòng 5.56mm (M16, M18 ,M4..), .30 là 7.62 mm (ak 47), .38 là 9mm, .45 là 11.43mm (colt 45 ), .50 là 12.7 mm (đại liên phòng không và súng bắn tỉa hạng nặng)...
@boybl1990 .22 Cal chắc là .22 Caliber chỉ chung các loại đạn dùng cỡ nòng .22"(cỡ nòng chứ không phải cỡ đạn nhé). Có nhiều loại đạn dùng cỡ nòng .22 như: .22 LR (Long Rifle), .22 Magnum, .22 Extra Long. Khác nhau là ở chiều dài phần chứa thuốc phóng.
ở VN hay tập bắn bằng loại .22 LR với súng trường, nói chung yếu xìu chỉ để đi săn thú nhỏ thôi.
@tran van sung Thường nếu gọi là .22 Cal thì loại đạn bé tẹo có đường kính vỏ đạn gần như bằng đường kính đầu đạn ấy. Loại này để đi săn thú nhỏ với tập bắn thể thao là chính. Vì nó yếu nên cả VN mình cũng không quản lý chặt chẽ.
Còn loại dùng cho súng trường tấn công tiêu chuẩn của Mỹ va Nato thì họ hay ghi là 5.56x45mm hoặc hay viết tắt 5.56mm Nato và .223 Remington.

.38 khác loại 9mm hay sao ấy mặc dù quy đổi ra thì gần giống nhau. .38 có Mỹ hay dùng thôi. Còn 9mm cả thế giới dùng.
2323293
ĐẠI BÀNG
7 năm
@boybl1990 Như bạn liongate đã nói ở trên, Wikipedia đã nói: "When the barrel diameter is given in inches, the abbreviation "cal" is used in place of "inches." Tức là khi đường kính được đo bằng Inch thì "cal" được dùng thay cho "inch". Nghĩa là loại đạn dùng cho súng có đường kính nòng là 22/100 inch, tương đương với 5.56mm, không liên quan gì đến đường khương tuyến bạn nhé.
Hình như bên mình gọi là con bề bề. Bề bề rang muối 😁
Chém ra chân không đúng kiểu cách không chưởng đây nè, nhưng vẫn thua nhất dương chỉ
Tôm Tích thật tuyệt vời !!
KLQ nhưng mà con tôm trong clip người ta gọi là "tôm súng lục" hay sao đó !!
[​IMG]
@nopass289
tôm tít đây :v
l3d0an90
ĐẠI BÀNG
7 năm
@nopass289 Tùy từng vùng gọi tên nó là Bề Bề hay Tôm Tít bạn ak
Hoang Min
TÍCH CỰC
7 năm
@xjem2511 Hay quá! mà mấy cái lỗ đó ở bãi nào thế sao mấy lần mình đi bãi sau ko thấy nhỉ
@Hoang Min Như trong clip luôn đó bạn
Hoang Min
TÍCH CỰC
7 năm
Các trường đh nước ngoài phát minh ra nhiều thứ quá nhỉ không như ở VN mấy tháng trời mới có 1 phát minh
lethangk47
TÍCH CỰC
7 năm
@Hoang Min mấy tháng ó 1 phát minh, bạn lấy số liêu ở đâu vậy,
Hoang Min
TÍCH CỰC
7 năm
@lethangk47 Mình không lấy ở đâu cả chỉ là mình hay lên tinhte xem tin tức và thấy đa số nối về nghiên cứu thành công hay phát minh của các trường đh nước ngoài thôi.
lethangk47
TÍCH CỰC
7 năm
@Hoang Min ý mình là đh ở việt nam như bạn nói ý, chứ đại học nước ngoài thì khỏi nghĩ rồi
Con này ăn ngon phết, không biết bọn Tây nó có ăn hay ko nhỉ?
muabanvnvn
ĐẠI BÀNG
7 năm
Bài này mình thấy tinh tế đăng lâu rồi mà, sao hôm nay lại lên
Đã từng vào youtube xem 1 loạt video về con này, nó rất hiếu chiến, và chiến đấu hết với các loại giáp xác khác
Cấu trúc protein ( thịt ) của tôm tít ... Rang muối ớt rất ngon, các nhà khoa học Việt Nam đã xác nhận khi dùng chung với dung dịch Beer ở nhiệt độ thấp ( bỏ tủ lạnh )


Gửi từ iDroid sử dụng Tinhte.vn apps
Tự nhiên luôn đi trước chúng ta, chúng thật kỳ diệu
ví dụ một cánh bướm có thể phản xạ 100% ánh sáng, khi nào có thể làm ra được những sợi cáp quang có thể làm được điều này ^^
Ko thích ăn tôm này. 😔
Mình rất thích ăn tâm tít.
hunterlovex
ĐẠI BÀNG
7 năm
@Mơ à mình chưa đc ăn nhưng chắc thịt tâm tít thơm và ngọt lắm nhỉ
măng thái
ĐẠI BÀNG
7 năm
đây là loại tôm tít búa sống dưới biển còn tôm tít sông ở vn có cái móc câu
wingzero
ĐẠI BÀNG
7 năm
Terra ForMars
ngoài việc sở hữu bộ càng chịu lực và tạo lực cực khỏe, cực nguy hiểm, thì loài tôm tích này còn có hệ cảm biến màu sắc thị giác cực rộng, hình như là rộng nhất trong các loài động vật từng biết. mắt con người đã có thể coi là tương đối về khả năng nhìn màu, nhưng dải màu tế bào thị giác thu được vẫn chỉ giới hạn ở 3 tế bào cảm thụ màu cơ bản xanh lục, xanh lam và đỏ. ở chó thì chỉ có tế bào cảm thụ màu xanh lục và lam (cũng là lý do chó thường bị coi là mù màu khi so với người), ở bướm thì 5 loại tế bào cảm thụ màu (3 loại giống của mắt người và 2 loại nữa), còn con tôm này thì có đến 16 loại tế bào cảm thụ màu. vì thế dải màu sắc mà mẳt nó nhìn được là cực kỳ rộng. mắt người nhìn vào cầu vồng đã thấy đủ loại màu sắc chỉ nhờ vào 3 loại tế bào thị giác ấy, thì con tôm này nhìn vào còn thấy một thế giới vô kể loại màu nữa mà ta không bao giờ biết được.

http://theoatmeal.com/comics/mantis_shrimp
@do0msday mình chỉ ước có được quả đấm như con tôm này. Gấp 10000 lần trọng lượng cơ thể. Ối giời ơi, mình sẽ không còn sợ vợ nữa...
@raptor983 trọng lượng trung bình của nam ở VN là khoảng 60kg. một lực gấp 10.000 lần trọng lượng ấy là 600.000 Newton mét hay 600 kJ, nhỉnh hơn một chút so với lượng năng lượng phát ra khi một quả lựu đạn TNT phát nổ.

bác ước có quả đấm như thế để khỏi sợ vợ nữa mà thay vào đó là hàng năm cứ đến ngày thì nhớ vợ à 😁
đấy là chưa kể quả đấm của con tôm này còn nhanh đến mức nó tạo ra một bong bóng sóng xung kích, dù bác có đấm hụt hay đấm đùa đi nữa thì vợ bác cũng khó hưởng thọ lâu dài :oops:

mà chưa nói đến an nguy của vợ bác, tay, chân, người bác sẽ tanh bành khi tung chưởng vì phải chịu lực quá lớn 😔 giới chuyên ngành gọi đây là tẩu hỏa nhập ma do vận công quá độ, khí huyết hao tổn, bại toàn kinh mạch, hoại cả tứ chi, ựa mì mà tử vong. bên mỹ tiến bộ hơn thì họ gọi đây là ôm bom liều chết :D

thôi đừng mơ ước viển vông nữa mà cứ yên phận đi, kiếp sợ vợ của bác so ra vẫn còn tốt chán :D
Nambk@
ĐẠI BÀNG
7 năm
Những nghiên cứu đột phá đề bắt nguồn từ thiên nhiên
@Nambk@ Cũng phải thôi bác, tự nhiên có thời gian nghiên cứu thử nghiệm hàng tỷ năm mà, con người mới thật sự đột phá vài trăm năm thôi, sao so được bác 😁
Thiên nhiên kỳ diệu.
anhyeuviolet
ĐẠI BÀNG
7 năm
Tâm Tít ? @.@








  • Chịu trách nhiệm nội dung: Trần Mạnh Hiệp
  • © 2021 Công ty Cổ phần MXH Tinh Tế
  • Địa chỉ: 209 Đường Nam Kỳ Khởi Nghĩa, Phường 7, Quận 3, TP.HCM
  • Số điện thoại: 02862713156
  • MST: 0313255119
  • Giấy phép thiết lập MXH số 11/GP-BTTTT, Ký ngày: 08/01/2019