Giải mã bí mật cú đánh “mạnh ngang súng” của bề bề

Khoa Học 27/10/2018 - 15:26

Sức mạnh cú đánh của bề bề thực sự gây bất ngờ đối với giới khoa học.

Tôm tít thuộc loài giáp xác có kích thước trung bình dài khoảng 10cm sống ở tầng đáy. Nó có thể hạ gục con mồi bằng cú đánh với gia tốc nhanh hơn cả đạn súng ngắn tiêu chuẩn. 

Mãi cho đến nay các nhà khoa học mới có thể lý giải cách thức mà sinh vật nhỏ bé này có thể tung ra đòn sấm sét như vậy. Bí mật nằm ở “chiếc lò xo yên xe” có hai lớp được làm từ vật liệu đặc biệt.

Giải mã bí mật cú đánh “mạnh ngang súng” của bề bề - ảnh 1

Tôm tít trong tư thế săn mồi (Ảnh: Inertia)

Theo Ali Miserez, trưởng nhóm nghiên cứu tại Đại học Nanyang, Singapore thì theo lẽ thường, không một kỹ sư nào có thể nghĩ rằng vật liệu chế tạo lò xo lại làm bằng gốm sinh học. Gốm được xem như không linh hoạt và dễ vỡ, không phải là loại vật liệu có thể dùng khi cần uốn và làm biến dạng.

Nhưng trên thực tế, tôm tít đã sử dụng lò xo gốm để có thể tung ra cú đấm như vận động viên quyền anh với tốc độ trên 80km/h.

Theo Miserez thì gốm có thể lưu giữ năng lượng nhưng nó rất giòn nên đây là điều đặc biệt. Nếu bạn nén gốm, nó rất cứng và chắc hơn cả kim loại hoặc vật liệu polyme, do vậy bạn có thể lưu giữ nhiều năng lượng hơn.

Giải mã bí mật cú đánh “mạnh ngang súng” của bề bề - ảnh 2

Tôm tít ở Việt Nam được dùng làm thực phẩm (Ảnh: sưu tầm)

Về mặt lý tưởng lò xo tốt nhất - loại có thể giữ năng lượng nhiều nhất – là loại có tính chất vừa cứng vừa có thể co giãn. Tuy nhiên hai tính chất này thường không đi cùng nhau, hoặc là nó cứng hoặc nó mềm dẻo. Để vượt qua thử thách này, tôm tít có lò xo yên xe với hai lớp.

Lớp trên là một loại vật liệu gốm sinh học giống như xương trong khi lớp dưới thì dạng sợi.

Các nhà khoa học cho rằng thiết kế này có thể tối ưu hóa năng lượng dự trữ trong lò xo và đồng thời ngăn chặn sự nứt vỡ của gốm. Họ đã đo đạc tính chất cơ học của từng lớp và xây dựng mô hình cú đánh của tôm tít.

Kết quả cho thấy lớp ngoài cùng của lò xo lưu giữ năng lượng trong khi lớp dưới cung cấp sự linh hoạt cần thiết. Nếu không có lớp dưới thì chiếc lò xo này không thể hoạt động.

Thiết kế yên ngựa còn cho phép lò xo có thể hoạt động liên tục mà không sợ hao mòn vật liệu. Phát hiện này cho phép những ứng dụng mới trong cải tiến robot tí hon như loại DARPA và các tổ chức khác đang phát triển. Những chiếc lò xo gốm này và các thiết kế phỏng sinh học khác có thể tăng hiệu quả cho thế hệ robot tí hon tương lai.

Theo Discovery magazine