p Universidade da Califórnia, Os pesquisadores da ciência de materiais em Irvine estão aprendendo sobre a resiliência do camarão mantis. Os antigos crustáceos são armados com dois apêndices raptoriais em forma de martelo, chamados de porretes de dáctilo, que usam para golpear e esmagar suas presas. Esses punhos, capaz de acelerar do corpo a mais de 50 mph, desferir golpes poderosos, mas depois parecer intacta. p Os pesquisadores da UCI descobriram que os clubes têm um revestimento de nanopartículas com design exclusivo que absorve e dissipa energia. As evidências, publicado hoje em Materiais da Natureza , têm implicações significativas para materiais de engenharia no setor automotivo, indústrias aeroespacial e esportiva.

p "Pense em socar uma parede algumas milhares de vezes nessas velocidades e não quebrar o punho, "disse David Kisailus, Professor de ciência e engenharia de materiais da UCI, que estuda o camarão mantis há mais de uma década. "Isso é muito impressionante, e isso nos fez pensar em como isso poderia ser. "

p Ele e o estudioso de pós-doutorado Wei Huang usaram microscopia eletrônica de transmissão e de força atômica para examinar a arquitetura em nanoescala e os componentes materiais da camada superficial dos clubes. Eles determinaram que as nanopartículas são esferas bicontínuas, feito de nanocristais entrelaçados orgânicos (proteína e polissacarídeo) e inorgânicos (fosfato de cálcio).

p Os nanocristais inorgânicos 3-D são mesocristalinos, essencialmente empilhados como peças de Lego, com pequenas diferenças de orientação onde eles se juntam. As interfaces cristalinas são cruciais para a resiliência da camada superficial, porque eles se quebram e quebram durante o impacto de alta velocidade, diminuindo a profundidade de penetração pela metade.

p "O TEM de alta resolução realmente nos ajudou a entender essas partículas, como são arquitetados e como reagem a diferentes tipos de estresse, "Kisailus disse." Em taxas de deformação relativamente baixas, as partículas se deformam quase como um marshmallow e se recuperam quando o estresse é aliviado. "

p Ele observou que o comportamento das estruturas sob impacto de alta deformação é muito diferente. "As partículas endurecem e fraturam nas interfaces nanocristalinas, "Kisailus disse." Quando você quebra alguma coisa, você está abrindo novas superfícies que dissipam quantidades significativas de energia. "

p O time, que incluiu pesquisadores da Purdue University, Oxford Instruments and Bruker Corp., também foi capaz de medir e caracterizar as impressionantes capacidades de amortecimento do revestimento.

p "Os materiais inorgânicos rígidos e os materiais orgânicos macios em uma rede interpenetrante conferem propriedades de amortecimento impressionantes ao revestimento sem comprometer a rigidez. É uma combinação rara que supera a maioria dos metais e cerâmicas técnicas, "Kisailus disse.

p Ele acrescentou que agora está focado em traduzir essas descobertas em novas aplicações em uma variedade de campos:"Podemos imaginar maneiras de projetar partículas semelhantes para adicionar superfícies de proteção aprimoradas para uso em automóveis, aeronave, capacetes de futebol americano e armadura corporal. "