Сверхпрочный бронежилет: раки-богомолы подскажут идею

Группа исследователей из Университета Калифорнии считает, что бронежилеты и броню боевых машин можно существенно усилить с помощью особенной структуры клешни-молотка ротоногих ракообразных (раков-богомолов).

Весьма агрессивный рак-богомол (Stomatopod) с ярко-оранжевым панцирем имеет длину 10 см и живет в тропических водах. Он имеет важную особенность – его клешни в виде своеобразных молоточков могут ускоряться до высоких скоростей, нанося удар, по энергии сравнимый с попаданием пули 22-го калибра (50-100 Дж). Мощным ударом рак-богомол легко разбивает прочные раковины моллюсков и может запросто переломать пальцы человеческой руки.

Клешни-молотки рака-богомола прочнее любой современной керамической брони

Ученые заинтересовались, каким образом клешни рака-богомола за всю его жизнь способны выдержать до 50 тыс. мощнейших ударов и при этом не разрушиться. В результате была обнаружена структура, состоящая из трех специализированных областей, которые вместе создают природную броню намного более сложную, чем искусственные керамические бронепластины.

Первая область, расположенная на ударной поверхности клешни, содержит высокую концентрацию минералов, аналогичных тем, которые имеются в костях человека. Это своеобразный сверхтвердый «кастет», который обеспечивает разбивание панцирей. Затем идет вторая область, которая содержит высокоорганизованные скрученные слои хитина, состоящие из минерализированных волокон, которые действуют, как амортизатор, поглощающий энергию «отдачи».

И, наконец, третья область клешни представляет собой волокна хитина, которые охватывают клешню и поддерживают ее форму даже при очень сильном ударе о твердую поверхность.

Подобная природная конструкция уникальна: она очень легкая, но при этом чрезвычайно прочная. Если удастся скопировать структуру клешни рака-богомола, появится возможность создавать очень легкие и прочные бронежилеты, способные выдерживать многократные попадания винтовочных пуль. Также новый материал найдет применение в авиастроении, космической технике и множестве других областей.