Conocido por su poderosa caricatura, los cangrejos Monts pueden romper un caparazón con el poder de una píldora calibal .22. Sin embargo, lo sorprendente es que estos críticos severos permanecen intactos a pesar de las graves ondas de choque creadas por sus propias huelgas.
Los investigadores de la Universidad North Western han descubierto cómo los cangrejos Montesse son inadecuados para matar su propio maíz. Sus puños, o clubes dúctiles, están cubiertos de patrones en capas, que seleccionan el sonido. Al bloquear las vibraciones específicas, las muestras actúan como un escudo contra los choques a sí mismo.
Este estudio se publicará en la revista el viernes (7 de febrero) Ciencia.
Algún día, estos resultados se pueden aplicar para desarrollar materiales de filtrado de sonido artificiales para equipo de protección, así como para alentar nuevos métodos para reducir las heridas relacionadas con el ejército y los deportes.
“Montesse Crab es conocido por su ataque increíblemente poderoso, que puede romper las conchas de Molecan e incluso romper el vidrio del acuario”, dijo la articulación de este estudio respondió por Horasio dispanosa de North Western. Said. “Sin embargo, para poner estos ataques de alto impacto repetidamente, el club dúctil de los camarones Montess debería tener un fuerte método de protección para evitar a sí mismo. La mayoría del trabajo tiene la dureza y la grieta del club. La resistencia se centra, lo que se considera un efecto estricto .
El experto en materiales bioinfectado, James N y Nancy J. Faryali son profesores de la fabricación y emprendimiento de Espinosa, y es profesora de ingeniería mecánica en la Escuela de Ingeniería Macármica del Noroeste, donde dirige las tecnologías de ingeniería celular. Aspinosa dirigió el estudio en asociación con M Abi Ghanim del Instituto de Luz y Material, una unidad de investigación conjunta entre la Universidad Claude Bernard-Leone I y el Centro Nacional de Investigación Científica en Francia.
Un golpe devastador
Sin darse cuenta, que se queda en aguas tropicales, los cangrejos mantis están equipados con un club dúctil en forma de martillo a cada lado de su cuerpo. Estos clubes almacenan energía en una estructura flexible y similar a la primavera, que se colocan en su lugar a través de licitaciones como pestillos. Cuando se libera el pestillo, también se libera la energía almacenada, empujando al club hacia adelante con fuerza explosiva.
Con el mismo shock, los Monts pueden matar una caza de caza o defender su área contra rivales introducidos. Cuando la caricatura estalló del agua circundante, produce una zona de baja presión, causando una burbuja.
“Cuando los monteses golpean los camarones, su efecto da lugar a oleadas de presión sobre su objetivo”, dijo Espinosa. “También crea burbujas, que caen rápidamente para producir una onda de choque en los límites de Maghrot. La eliminación de estas burbujas libera grietas de energía severas, que viaja al club de camarones. Con este, el efecto secundario conmocionado Montis.
Muestras protectoras
Sorprendentemente, esta fuerza no ha dañado los delicados nervios y tejidos de los camarones, rodeados por su entrenador.
Para investigar esta tendencia, Aspinosa y sus colegas utilizaron dos técnicas modernas para probar el minuto entrenador de camarones en detalle. Primero, aplicaron espectroscopía de saludo temporal, un método basado en láser que analiza cómo las ondas de estrés se propagan a través del material. En segundo lugar, empleó un ultrasonx láser PicCode, que proporciona más información en la microestructura del entrenador.
Sus experimentos revelaron dos áreas separadas, cada una fue diseñada para una función específica, en el club de cangrejo Montess. Los efectos responsables del suministro de facturas de trituración contienen fibras de fundición que se establecen en el patrón de hueso del arenque, lo que le da resistencia a la falla. Debajo de la capa, la región continua contiene paquetes de fibra de tornillo de corcho curvos. Estos paquetes forman una estructura de boligando, una manera en capas, en la que cada capa gira lentamente que sus vecinos.
Aunque el hueso del arenque refuerza el club contra la fractura del patrón, el tornillo de corcho maneja cómo las ondas de tensión viajan a través de esta estructura. Este diseño complejo actúa como un escudo fonénico, que selecciona ondas de estrés de alta frecuencia para evitar que las vibraciones nocivas extendan los camarones y el cuerpo.
“La región periódica juega un papel importante en el filtrado de las olas de alta frecuencia, que son especialmente perjudiciales para los tejidos biológicos”, dijo Aspinosa. “Ciertamente daña el cangrejo debido al efecto directo y la eliminación de la burbuja”.
En este estudio, los investigadores analizaron las impresiones 2D del comportamiento de las olas. Espenosa dijo que se necesita imitación 3D para comprender completamente la compleja estructura del club.
“La investigación futura debería centrarse más en números 3D más complejos para futuras investigaciones, cómo la estructura del club interactúa con la onda de choque”, dijo Espinosa. “Además, el diseño de experiencias de agua con el último instrumento nos permitirá investigar cómo funcionan las propiedades fonónicas en condiciones de ahogamiento”.
Estudie: “¿Montis cangrejo después del escudo?” Fue apoyado por la Oficina de Investigación Científica de la Fuerza Aérea, Office Naval Research y la National Science Foundation.
