Krewetka boksująca inspiracją dla naukowców

Jest nie­po­zorna, ale bar­dzo nie­bez­pieczna. Dys­po­nuje taką siłą, że ze jed­nym cio­sem po­trafi roz­bić muszle, pan­ce­rze kra­bów a na­wet akwa­rium. Le­piej nie trzy­mać jej z in­nymi zwie­rzę­tami mor­skimi, bo zrobi w akwa­rium jatkę, a i nie­ostroż­nemu ho­dowcy może zła­mać, a na­wet ob­ciąć pa­lec.

To rawka bła­zen (Odon­to­dac­ty­lus scyl­la­rus) z rzędu usto­no­gów, po­tocz­nie – ale myl­nie — zwana kre­wetką bok­su­jącą. Zwie­rzątko, które skrywa ta­jem­nicę naj­wy­trzy­mal­szego ma­te­riału na świe­cie.

Rawka bła­zen żyje w cie­płych wo­dach Oce­anu In­dyj­skiego i Pa­cy­fiku, osiąga do 20 cm dłu­go­ści, do­żywa na­wet 20 lat i przy­po­mina dużą kre­wetkę. Praw­do­po­dob­nie jest zwie­rzę­ciem, które ma naj­bar­dziej roz­wi­nięte oczy na Ziemi. Po­ru­szają się one nie­za­leż­nie i mają pe­łen pa­no­ra­miczny 360-stop­niowy za­kres wi­dze­nia. Czło­wiek po­strzega świa­tło tylko trzech barw — czer­wo­nej, nie­bie­skiej i zie­lo­nej. Mor­ski bła­zen wi­dzi aż osiem ko­lo­rów, mię­dzy in­nymi w ul­tra­fio­le­cie i praw­do­po­dob­nie w pod­czer­wieni, a na do­da­tek roz­róż­nia także po­la­ry­za­cję świa­tła (po­dob­nie jak psz­czoły).

Na­ukowcy z Uni­wer­sy­tetu Sta­no­wego Pen­syl­wa­nii oraz Uni­wer­sy­tetu Tech­no­lo­gicz­nego w Taj­pej od kilku lat sta­rają się skon­stru­ować pa­mięci ho­lo­gra­ficzne i udo­sko­na­lić płyty DVD, żeby współ­pra­co­wały z sze­ro­kim spek­trum świa­tła w po­dobny spo­sób jak oczy tego stwora.

Dłu­gie od­nóża rawki za­koń­czone są zgru­bie­niami w kształ­cie dak­tyli, za po­mocą któ­rych za­sy­puje prze­ciw­nika gra­dem cio­sów (stąd na­zwa bok­su­jąca). Od­nóża te no­szą na­zwę mło­tów. Rawka po­trafi nimi za­dać ciosy z nie­sa­mo­witą pręd­ko­ścią – na­wet do 100 km/​godz (naj­szyb­ciej w świe­cie zwie­rząt), a także z po­tężną siłą. Z ła­two­ścią roz­łu­puje wszel­kie sko­ru­piaki i za­bija na­wet duże ryby. Na­ukow­ców za­in­try­go­wało to, że ten sko­ru­piak po­trafi za­dać nie­zwy­kle silne ciosy, które kru­szą jedne z naj­moc­niej­szych ba­rier w oży­wio­nej przy­ro­dzie — muszle małży, pan­ce­rze kra­bów, czaszki ryb, a jed­no­cze­śnie wy­cho­dzi z tego bez szwanku, sam nie ro­biąc so­bie krzywdy. Skąd się bie­rze wy­trzy­ma­łość jego „bok­ser­skich rę­ka­wic” ?

Nie do­rów­nują im naj­lep­sze syn­te­tyczne kom­po­zy­towe ma­te­riały, ja­kie wy­my­ślił czło­wiek! Liczny ze­spół ba­da­czy z wy­dzia­łów in­ży­nie­ryj­nych Ha­rvardu, Uni­wer­sy­tetu Ka­li­for­nii i Po­li­tech­niki Na­ny­ang w Sin­ga­pu­rze po­sta­no­wił za­głę­bić się w bu­dowę od­nóży rawki, aby od­kryć ta­jem­nicę ich wy­trzy­ma­ło­ści. Prze­świe­tlono je więc za po­mocą wszel­kich do­stęp­nych współ­cze­snej na­uce przy­rzą­dów. Oka­zało się, że od­nóża rawki zbu­do­wane są z trzech warstw. Pierw­sza, o gru­bo­ści od 50 do 70 mi­kro­me­trów, jest mocno utwar­dzona. Składa się z hy­drok­sy­apa­tytu, mi­ne­rału zbu­do­wa­nego ze skry­sta­li­zo­wa­nych soli fos­fo­ranu wap­nia. Taki sam ma­te­riał two­rzy pie­kiel­nie twarde szkliwo ludz­kich zę­bów, ale w mor­skim świe­cie rzadko jest sto­so­wany. Szkie­lety ryb i sko­ru­pia­ków są zbu­do­wane ra­czej z wę­glanu wap­nia. To je­den z czyn­ni­ków prze­wagi rawki. Ale to nie wszystko.

Hy­drok­sy­apa­tyt — ma­jący po­stać dłu­gich krysz­ta­łów — sta­nowi je­dy­nie rusz­to­wa­nie. Ota­cza je ela­styczne wy­peł­nie­nie z chi­to­zanu. To po­chodna chi­tyny, na­tu­ralny po­li­mer o dłu­gich nit­ko­wa­tych czą­stecz­kach, który ostat­nio robi wielką ka­rierę w me­dy­cy­nie i ko­sme­tyce. Gdyby war­stwa ude­rze­niowa była zbu­do­wana tylko z hy­drok­sy­apa­tytu, to by­łaby twarda, ale kru­cha. Ela­styczne oto­cze­nie z chi­to­zan prze­ciw­działa pęk­nię­ciom. Pod tą wzmoc­nioną tar­czą znaj­duje się jesz­cze miękka po­duszka, także z chi­to­zanu. Ma ona za za­da­nie prze­jąć i za­mor­ty­zo­wać ude­rze­nia. Dłu­gie włókna chi­to­zanu są usta­wione w wiel­kim po­rządku. Leżą jedno obok dru­giego, jak pnie w kon­struk­cji tra­twy. Z ko­lei „tra­twy” spo­czy­wają jedna na dru­giej, ale każda jest lekko skrę­cona wo­bec są­sia­dów z góry i dołu. Tak że co 75 mi­kro­me­trów włókna skrę­cają o 180 stopni. Dzięki temu ewen­tu­alne pęk­nię­cie czy skru­sze­nie nie może prze­bić się w głąb ma­te­riału, lecz skręca w ślad za włók­nami i ulega szyb­kiemu „wy­ga­sze­niu”.

Gra­nica mię­dzy sztywną i miękką war­stwą — do­wo­dzą ba­da­cze w „Science” — to ro­dzaj zwier­cia­dła, które od­bija ener­gię ude­rze­nia. Ma­te­riał sprę­ży­nuje, ugina się i od­daje cios. Stąd nie­zwy­kła siła rawki. Bu­dowa za­koń­czeń mło­tów rawki może w przy­szło­ści po­słu­żyć za wzo­rzec do kon­struk­cji lek­kich i bar­dzo wy­trzy­ma­łych ubio­rów ochron­nych — ka­mi­ze­lek ku­lo­od­por­nych, ubrań ochron­nych, ka­sków czy po­li­cyj­nych tarcz.

Powiązane materiały:

• Brak powiązanych materiałów