Crevetele-călugăriță are cel mai rapid pumn din lume. Cum îi supraviețuiesc membrele
Adaugă-ne ca sursă preferată în Google
Urmărește Libertatea in Google Discover
Crevetele-călugăriță, unul dintre cei mai temuți crustacei din lume, a evoluat pentru a aplica lovituri mortale prăzii sale fără a-și deteriora propriul corp, iar acum, oamenii de știință au descoperit cum reușește acest lucru, relatează site-ul jurnalului științific săptămânal britanic Nature.
Cuprins:
SHORTCODE :: core/quote
Crevetele-călugăriță are avantaj decisiv
Un studiu publicat pe 6 februarie în revista Science arată că membrul specializat al crevetelui-călugăriță, cunoscut sub numele de „pumnul dactil”, are o structură stratificată care îi permite să absoarbă undele de șoc generate atunci când sparge cochiliile moluștelor sau ale altor crustacee.
Descoperirile ar putea inspira proiectarea unor materiale artificiale cu proprietăți utile, spune Maroun Abi Ghanem, fizician la Centrul Național Francez pentru Cercetare Științifică, care studiază biomaterialele la Universitatea din Lyon, Franța. Aceste materiale ar putea fi utilizate pentru realizarea unor implanturi chirurgicale capabile să colecteze energie transmisă prin țesut în timpul ecografiilor sau pentru dezvoltarea unor filtre mecanice destinate telefoanelor mobile și altor dispozitive electronice.
Construcția din chitină
Abi Ghanem și colegii săi au analizat măciuca crevetelui călugăriță păun (Odontodactylus scyllarus), o specie originară din oceanele Indian și Pacific.
Exoscheletul pumnului, care conține un polimer natural numit chitină și un mineral pe bază de calciu similar cu cel din oasele și dinții umani, este alcătuit din trei straturi. Stratul din mijloc conține așa-numita „structură Bouligand”, unde fibrele de chitină sunt aranjate asemenea unor mănunchiuri de creioane care se răspândesc în direcții diferite. Unele sunt orientate spre straturile exterioare, altele sunt paralele cu acestea, iar altele formează unghiuri intermediare. Orientarea fibrelor nu este aleatorie, ci urmează un model periodic care se repetă la fiecare aproximativ 500 de micrometri.
În 2015, cercetătorii au sugerat că această structură neobișnuită a fibrelor de chitină, și, în special, periodicitatea acesteia, conferă pumnului proprietăți de absorbție a șocurilor. Teoria lor era că acest strat al exoscheletului ar putea acționa ca un filtru care captează undele de șoc cu frecvență înaltă, cele mai periculoase, și le concentrează energia în explozii de doar câteva nanosecunde.
„Dacă energia este concentrată într-un interval de timp foarte scurt, devine mai distructivă”, spune Abi Ghanem. „Această energie mecanică trebuie absorbită într-un fel, astfel încât să nu ajungă la crevete și să îl rănească.”
Unde de șoc dăunătoare în timpul impactului
Autorii celui mai recent studiu au demonstrat acum că acei cercetători aveau dreptate, folosind o tehnică numită ultrasunete laser cu pompă-sondă. Aceștia au folosit un laser pentru a produce unde de înaltă frecvență într-o mostră din exoscheletul pumnului și un alt laser pentru a măsura modul în care aceste unde sunt captate în stratul din mijloc.
„Periodicitatea este foarte importantă și provine din rotațiile fibrelor. Aceasta servește la filtrarea undelor elastice din domeniul megahertzilor”, explică Abi Ghanem.
Nicola Pugno, specialist în știința materialelor la Universitatea din Trento, Italia, afirmă că studiul confirmă faptul că structura Bouligand din pumnul crevetelui-călugăriță „filtrează selectiv” undele de șoc dăunătoare în timpul impactului. Astfel de studii subliniază „potențialul exploatării acestor modele naturale pentru aplicații tehnologice”, adaugă el.
