皮皮虾的完美外壳

朱崇恺

皮皮虾又名螳螂虾、虾蛄。有些种类的皮皮虾因其强大的前肢而被称为“粉碎虾”，它们可以轻易地用前肢打破蚌壳。皮皮虾栖息在珊瑚礁中的洞穴里，由于合适的洞穴数量有限，因此生存竞争相当激烈。如何保护自己免受来自同类们强力武器的攻击？开发出坚实的盾牌就行了！所以皮皮虾在自己的尾部进化出了一种专门的盾牌，称为尾节，可以防护并吸收攻击。皮皮虾的尾节是一种多尺度结构，外侧有脊，内部形状像螺旋形的楼梯。

此项研究由加利福尼亚大学河滨分校的大卫（David Kisailus）教授与普渡大学的巴勃罗（Pablo Zavattieri）教授共同领导，他们致力于解开皮皮虾尾节的秘密—“十多年来，我们一直在研究皮皮虾。我们意识到，如果这些生物体以如此不可思议的力量相互撞击，那么为了自保，其尾節必须要构建成一面完美的盾牌才行。”大卫说。

研究人员揭示了皮皮虾尾节中高度复杂的螺旋体结构的功能，很明显它们沿长轴方向强化了尾节。但是，当沿垂直于长轴方向施加外力时，这些螺旋结构允许尾节向内弯曲，同时吸收大量的能量。“对我们来说，这是一个非常激动人心的时刻，因为利用这项技术开发出的新型、轻质、抗冲击材料，可以被应用到体育、汽车、航天等多个领域中。”大卫说。