Phát triển vật liệu siêu bền lấy ý tưởng từ tôm bọ ngựa
bk9sw
9 nămBình luận: 265
Tôm bọ ngựa là một sinh vật rất đặc biệt trong tự nhiên. Với cặp càng tiến hóa thành dạng chùy hoặc giáo, tôm bọ ngựa có thể "đấm" chết con mồi với gia tốc ra đòn dưới nước lên đến 100.000 m/s2 - nhanh hơn cả gia tốc của một viên đạn 22 cal. Qua việc tìm hiểu những bí ẩn đằng sau thứ vũ khí lợi hại này của tôm bọ ngựa, một nhóm nghiên cứu đến từ California hy vọng có thể phát triển thành công một loại vật liệu cải tiến, công nghệ cao với trọng lượng và độ dày chỉ bằng 1/3 so với vật liệu chế tạo áo giáp hiện có.

Tôm bọ ngựa còn có nhiều tên gọi khác như tôm tít, tôm tích, tôm thuyền hay tôm búa nhưng đều mô tả một loài giáp xác sống ở biển thuộc bộ tôm chân miệng có tên khoa học là Stomatopoda. Chúng không hẳn là tôm cũng không phải là bọ ngựa, chúng giống cả 2. Tôm bọ ngựa thường sống cô độc nên hành vi của chúng rất hung hăng, đặc biệt là khi được thiên phú cho cặp càng có một không hai. Khi tấn công con mồi, tôm bọ ngựa vung cặp càng với tốc độ từ 0 đến 80 km/h chỉ trong 1/3000 giây ngay bên dưới mặt nước vào con mồi. Thêm vào đó, do tốc độ vung càng rất nhanh, tôm bọ ngựa tạo ra những bong bóng khí nằm trong khoảng không gian giữa càng và thân con mồi. Khi bong bóng vỡ ra, chúng tạo ra một lực cộng thêm vào lực tác động khoảng 1500 N vào con mồi. Con mồi sẽ chết hoặc bị trọng thương do cả 2 loại lực xuất phát từ cặp càng của tôm bọ ngựa. Ngay cả khi tôm bọ ngựa đấm hụt thì áp suất từ bong bóng cũng đủ làm bất tỉnh hoặc giết chết con mồi. Video dưới đây sẽ cho chúng ta thấy sức mạnh của loài động vật nhỏ bé này.

Trong video, tôm bọ ngựa đấm thủng cả vỏ sò và theo nhiều người nuôi tôm bọ ngựa làm kiểng, đôi khi nó còn đấm nứt cả kiếng bể. Câu hỏi đặt ra là làm cách nào cặp càng của tôm bọ ngựa không bị thương khi đấm vào những con mồi hay vật thể cứng như vỏ sò hay bể kiếng. Trên thực tế, cặp càng của tôm bọ ngựa thực hiện khoảng 50.000 cú đấm trong suốt quãng đời của nó. Vậy làm thế nào tôm có thể bảo toàn cấu trúc của càng qua nhiều "trận chiến"? Phó giáo sư David Kisailus đến từ đại học California, Riverside đã quyết định đi tìm câu trả lời.

Kisailus phát hiện ra rằng càng của tôm có một cấu trúc rất phức tạp gồm 3 vùng có chức năng riêng, hoạt động cùng nhau để tạo ra một cấu trúc bền hơn rất nhiều so với những loại gốm gia cố hiện nay.

Đầu tiên là khu vực chịu tác động có độ dày 1 mm và chứa một lượng khoáng chất có độ tập trung cao, tương tự như những gì có trong xương người. Tuy nhiên, khu vực này còn có các tinh thể được sắp xếp vuông góc với bề mặt tiếp nhận tác động để giảm thiểu các vết nứt.

Sâu hơn bên trong, những lớp sợi chitin được bố trí với mật độ dày đặc và hoạt động như các bộ giảm chấn. Sợi chitin được sắp xếp trong một cấu trúc xoắn ốc để làm chậm sự lan tỏa của các đường nứt gãy. Đây chính là bí ẩn đằng sau cặp càng của tôm: cấu trúc xoắn ốc khiến lực đứt gãy chuyển hướng liên tục, qua đó làm phân tán lực và nhanh chóng ngăn lực truyền đi.

Sau cùng, càng tôm được kết nang ở các mặt nhờ sự bao bọc xung quanh của sợi chitin, giúp ngăn ngừa tình trạng sứt mẻ mỗi khi ra đòn.

Kisailus cho biết nghiên cứu trên sẽ mở ra rất nhiều tiềm năng ứng dụng. Ví dụ như xe điện hay máy bay sẽ nhẹ hơn qua đó giảm bớt mức tiêu thụ nhiên liệu cũng như vỏ chịu lực tốt hơn sẽ cắt giảm chi phí bảo trì, v.v... Tuy nhiên, Kisailus vẫn tập trung vào việc cải tiến áo giáp bảo vệ dùng trong quân đội. Mục tiêu hàng đầu của anh là phát triển một loại vật liệu nhẹ và mỏng hơn 1/3 lần so với áo giáp thông thường. Hiện tại, công việc nghiên cứu vẫn đang được Kisailus và nhà nghiên cứu Pablo Zavattieri đến từ đại học Purdue xúc tiến. Họ muốn hiểu rõ hơn về cấu trúc của càng tôm bọ ngựa và tiếp tục thiết kế các vật liệu lấy ý tưởng từ cấu trúc này. Được biết, nghiên cứu của họ đã được Văn phòng nghiên cứu khoa học thuộc không quân Hoa Kỳ tài trợ 590.000 USD.

Theo: Gizmag
265 bình luận
tinhte0112
ĐẠI BÀNG
9 năm
Lần đầu tiên em nghe đến tên của Sinh vật này. 😃
@tinhte0112 Trông như con bề bề...
Lại thèm bề bề rang muối
bkis1112
TÍCH CỰC
9 năm
@tinhte0112 con tôm tít bán đầy mà bạn, khi nào đi du lịch biển ăn thử cho biết 😁
@tinhte0112 con này còn có tên dân dã là con bề bề 😁
hay nhỉ? con người mình cũng cứng đầu lắm sao không lấy ý tưởng cứng như đầu người nhỉ?😁
iammenhy
ĐẠI BÀNG
9 năm
Hic, mình mà đấm được như nó chắc thành superman @@!
Tôm tích biển (còn con tôm hình trên nhìn mặt dị hợm quá 😁)


Nước ngọt, lợ, sông, hồ, ao, cửa biển
huytt.ho
ĐẠI BÀNG
9 năm
@killed Con nằm trên đĩa này là con Bề bề mà. Mình ko phải dân vùng biển nhưng đi nhậu thì người ta gợi vậy.
Đáng nể với chú tôm kia, về chất cấu tạo thì cũng mềm mà. Cứng cáp đúng là nhờ cấu trúc. Xem ra sinh vật này có sức mạnh nhất hành tinh...
@killed con o trên là con bề bề đúng không bác
SE K800i
TÍCH CỰC
9 năm
con này luộc chấm muối tiêu chanh hoặc chiên bột ăn thì tuyệt vời 😁
@SE K800i :D ực ực
lich101
ĐẠI BÀNG
9 năm
Ui, xấu qoắc :p
Hyper But
TÍCH CỰC
9 năm
Khi tấn công con mồi, tôm bọ ngựa vung cặp càng với tốc độ từ 0 đến 80 km/h chỉ trong 1/3000 giây ngay bên dưới mặt nước vào con mồi.
Không biết có nhanh hơn tốc độ ra đòn của Songoku ko nữa 😃​
@Hyper But Songôku nó đấm cho vỡ mặt. 😁

Gửi từ GT-S5360 của tôi bằng cách sử dụng Tinhte.vn
Chiến binh biển cả mang trong người cú đấm thép.
biết con tôm này lâu rồi, nó thuộc nhóm những động vật có tốc độ lớn nhất quả đất 😆 bể kính bị nó làm vài lần là nứt vỡ ngay
lần đầu tiên bít tới quái thú này @@.
ptp49
CAO CẤP
9 năm
@westlifeplaywar nó thuộc lớp giáp xác ko phải thú đại ka ơi
Em nghe trên Discovery rùi, ôi, sợ quá, người ta thường gọi nó là tôm tít, tốc độ ra đòn cực cao
@cucunktvn nghe tôm tít của bác lại nhở đến Tâm tít 😆
@little stone Tâm tít thì mình nguyện cho em nó đấm bao nhiêu cũng đc 😁
@nhq1485 kết câu này! mà coi chừng bị bị đấm k tha thì cũng mệt đó.
Con này nhìn đẹp thế. Ngồi bên bờ biển buổi chiều, gió hiu hiu thổi mang hơi mặn mòi của biển. Trước mặt là đĩa tôm rang muối với vài chai ken lạnh. Cuộc sống còn gì hơn!
nhậu con này ngon
ptp49
CAO CẤP
9 năm
@khoivtv vào nhà hàng thì nó mang ra cho ku con bằng con tép,ku ăn rồi nó bảo 1con 1tr cũng phải trả tiền thôi.
ps: tranh thủ lên đây chém gió thêm vài bữa nữa rồi đi học thêm hè đi ku, ráng học ko thôi là trượt tốt nghiệp lớp 12 đấy,mà anh nhớ là ku chưa chỉ cho anh, ku làm gì mà học lớp 11 tháng kiếm mấy chục triệu đâu đấy!
nhatminh113
ĐẠI BÀNG
9 năm
@ptp49 cần gì pải vào nhà hàng ăn thích là mua về nhà luộc ăn luôn 1 con 1 triệu nhìn nó siu to mà trứng ko , ai dân vtàu thì mới hiểu điều này thôi bác nào bảo em chém cứ chuẩn bị tiền đầy đủ ,e dẫn xún tận chỗ mua rồi xem mem vtàu có xạo hay ko
@ptp49 =)) , bạn tưởng nhà hàng nào cũng làm như bạn nghĩ à , làm như vậy ở VT chỉ có đóng cửa thôi bạn. Vào nhà hàng VIP thử xem , đại gia ăn ko .Mấy con tôm toẹt toẹt chả là gì .Bạn vào Imperial plaza ở VT xem .Mấy con tôm cùi bắp chả là gì . Thịt bò Kobe mấy trăm đô 1 miếng còn có chứ gì.
Con này trông ngộ phết nhỉ. Lần đầu nghe tên.
bright_king
ĐẠI BÀNG
9 năm
Vật liệu tốt thế này lại đi dùng cho chiến tranh, ít nhất là để chuẩn bị. Họ có nghĩ rằng khi nghiên cứu thành công áo giáp dùng chất liệu này thì đối phương của họ sẽ tìm ra phương thức tấn công tốt hơn không? Rồi các bên lại tiếp tục chạy đua.
Knightmare
ĐẠI BÀNG
9 năm
@bright_king Hầu hết các công nghệ mà bạn đang sử dụng đều xuất phát từ nghiên cứu công nghệ quân sự cho. Internet bạn đang dùng chính là con cháu của mạng intranet của bộ Quộc Phòng Mỹ đấy.

Con tôm biển này có vỏ đẹp nhỉ, xanh đỏ, nuôi trong bể ngắm thích phết mỗi tội chắc phải thửa loại kính cưởng lực ngon mới trụ nổi với e nó. 😁
bright_king
ĐẠI BÀNG
9 năm
@Knightmare Bên cạnh đó thì quốc phòng Mĩ còn nghiên cứu ra các loại vũ khí,... Nghiên cứu ra các công nghệ là một chuyện, còn dùng nó vào việc gì lại là chuyện khác.
jiti
ĐẠI BÀNG
9 năm
Mấy bác lần đầu tiên nghe hoặc thấy chắc ít đi nhậu lắm nhỉ 😁 . Mấy quán hải sản giờ hình như quán nào cũng có. Ăn ngon nhưng mắc 😔
Vật liệu siêu bền vẫn còn xa xỉ, nếu từ con tôm thì dễ quá, không khéo lúc đó toàn vật liệu siêu bền cũng nên.
levu104
ĐẠI BÀNG
9 năm
ko ngờ con tôm khỏe thế :eek:
@levu104 điểm đặc biệt ở cấu trúc càng của nó








  • 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