皮皮虾触角的横截面显示出UCR科学家们所描述的条纹区域。该区域包括一个独特的结构，它将触角包裹，以防止自己受到损害——皮皮虾通常会将其猎物粉碎。图片来源：加州大学河滨分校

 

　　皮皮虾，这一聪明的拳击手，它用布条绑住自己的“双手”，以避免受伤。数百万年前，“捣蛋”的皮皮虾是自然界狡猾的食肉动物之一，就是因为它找到了这样一种类似的方法，才保护了其粉碎猎物时速度和力量惊人的锤子状触角。

 

　　近，发表在《高级材料》杂志上的一项研究中，由加州大学河滨分校的David Kisailus教授领导的一组研究人员发现了一种独特的结构：它包裹着皮皮虾的触角，以保护它免受自身造成的伤害，因为它会挤压坚硬的猎物。这一发现将有助于Kisailus团队为航空航天和体育行业开发出超强材料。

 

　　皮皮虾，也被称为口足类动物，是一种凶猛的甲壳类动物，以捕食猎物而闻名，这是目前已知的快的动物之一。口足类动物被分为两类：“矛兵”，它们用鱼叉状的结构攻击软体动物，而近进化出的“破坏者”，用一种叫做“趾指”的锤状附肢来粉碎坚硬的猎物。

 

　　Kisailus是UCR Marlan和Rosemary Bourns工程学院的Winston Chung能源创新教授，他一直在研究这种触角，为开发新一代复合材料的发展提供灵感。他的工作是由一个空军科学研究办公室以750万美元的多大学研究计划资助。Kisailus的合作者是普渡大学（Purdue University）土木工程学院的教授学者Pablo Zavattieri。

 

　　在此前的研究中，研究团队发现，该趾指是一种由矿物质几丁质组成的多区域复合材料，在昆虫和甲壳类动物的壳中也发现了相同的复合材料，它们排列成许多独特的结构。触角的外部被称为冲击区域，是一种坚硬的抗裂涂层，能使皮皮虾在受到冲击时转移其动量造成的巨大损害。触角内部包括两个区域：周期性区域，沿着一系列长螺旋状（螺旋状）纤维来消散裂纹的能量吸收结构，以及条纹区域。在当前的研究中，研究人员表示，横纹区包括一系列高度排列的纤维，其包裹在触角周围，并在撞击时阻止其影响。

 

　　Kisailus说：“我们认为，纤维增强的条纹区域在触角中的作用就像拳击手在战斗时使用的手包一样：压缩球杆并防止灾难性的开裂。冲击、周期性和条纹区域共同形成了令人难以置信的强度、耐久性和抗冲击性的触角。”