UCI研究人员发现，螳螂虾的“锤头”上具有独特设计的纳米涂层颗粒，可以吸收和消耗能量。该发现发表在《自然材料》上，这对汽车、航空航天和体育行业的工程材料具有重要意义。
UCI材料科学与工程学教授David Kisailus研究螳螂虾已有十多年了。他说：“以这样的速度在墙壁上打几千次而不打断拳头。这真是令人印象深刻，这让我们思考如何实现。”
David·Kisailus和博士后学者Wei Huang用透射电子和原子力显微镜检查了球杆表面层的纳米结构和材料成分。他们确定纳米颗粒是由有机（蛋白质和多糖）和无机（磷酸钙）纳米晶体相互缠绕而成的双连续球。
3-D无机纳米晶体是
David·Kisailus说：“高分辨率TEM确实帮助我们了解了这些粒子，它们的结构以及它们在不同类型的压力下如何反应的。”“在相对较低的应变率下，颗粒几乎可以像棉花糖一样变形，并在应力消除后恢复原状。”
他指出，高应变冲击下，结构的行为有很大不同。“这些颗粒在纳米晶体的界面处变硬和破裂。当破坏某些东西时，就是在打开新的表面来消耗大量的能量。”
该团队包括普渡大学，牛津仪器和布鲁克公司的研究人员，还能够测量和描述涂层令人印象深刻的阻尼特性。Kisailus说：“相互渗透的网络中坚硬的无机和有机材料为涂层赋予了令人印象深刻的阻尼特性，而又不影响其刚度。这是一种罕见的组合，胜过大多数金属和工业陶瓷。”
他表明，现在专注于将这些发现转化为各个领域的新应用：“我们可以想象出一些方法来设计类似的颗粒，以增加汽车、飞机、橄榄球头盔和防弹衣表面的保护能力。”
注：汽车材料网编译，原创文章未经许可不得转载！
