盖世汽车讯 据外媒报道，美国加州大学欧文分校（University of California, Irvine，UCI）的材料科学研究人员正在了解螳螂虾（皮皮虾）的弹性，此种古老的甲壳类动物有两个锤状的掠食附肢，称为dactyl club（掠肢），可用于猛击和粉碎猎物。此类掠肢能够以50英里/时的速度挥出有力的一击，但是却可让掠肢完好无损。

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（图片来源：phys.org）

UCI的研究人员发现，皮皮虾的掠肢上有一种独特设计的纳米颗粒涂层，可以吸收和消耗能量，对汽车、航空航天和体育行业内工程材料的设计具有重要启发意义。

UCI材料科学&工程系教授David Kisailus表示：“想象一下，以这样的速度猛击一堵墙数千次，但是拳头却不会折断。” David研究皮皮虾已经超过10年，他与博士后学者Wei Huang采用透射电子显微镜（TEM）和原子力显微镜检查了皮皮虾掠肢表面的纳米级结构和材料成分，确定该纳米颗粒是由有机（蛋白质和多糖）和无机（磷酸钙）纳米晶体交织而成的双连续球体。

此种3D无机纳米晶体是一种介晶质，就像乐高积木堆叠在一起一样，连接的地方在方向上有微小的差异。此种晶体界面对其表面的弹性至关重要，确保在高速撞击时不会断裂，同时将穿透深度减少一半。

Kisailus表示：“高分辨率的透射电子显微镜帮助我们了解此类颗粒如何构成，在不同类型的压力下如何反应。在应变率相对较低的情况下，此类颗粒的变形几乎跟棉花糖一样，在压力减轻之后，就会恢复原状。”

他还指出，在高应变冲击力下，该结构的行为也会非常不同。在纳米晶体界面，颗粒会硬化并断裂。此种坚硬的无机材料与柔软的有机材料在一个网络中互相渗透，令该涂层具有优越的阻尼性能且不会影响到硬度，表现优于大多数金属和工业陶瓷。

现在，研究人员正专注于将该发现应用于各种领域，如制成增强型保护表面，用于汽车、飞机、足球头盔和防弹衣等。