top of page

尾螳螂蝦是一種粉碎型蝦蛄,又稱為蟬形齒指蝦蛄、紋華青龍蝦、孔雀螳螂蝦,屬於軟甲綱 (Malacostraca) 口足目 (Stomatopoda)齒指蝦蛄科 (Odontodactylidae)。主要棲息於海洋礁岩縫隙與附近洞穴內,以螃蟹、寄居蟹、蚌、蛤蜊及螺類等動物為食。

尾螳螂蝦最為特殊的部分為其攻擊獵物的方式,號稱自然界最快和最強大的重擊之一。牠們攻擊獵物時使用超過子彈的速度伸展一對掠螯,以擴大如拳的棒狀指節踝部重擊獵物的防禦武器或保護硬殼,引起第一個力峰,搭配氣蝕泡崩潰造成空穴效應衝撞力量所致的第二個力峰,導致對獵物的雙重傷害,峰值衝擊力範圍從400到1,501牛頓 (N,使質量1公斤物體加速度達1 m/s2時所需的力),峰值氣蝕力達504牛頓,達到超過10,400 g的重力加速度 (g = 9.8 m/s2) 和從0達到每秒23公尺的速度。第一次攻擊後會視獵物損傷狀況停止或再次攻擊,兩次攻擊間距時間為390-480微秒 (μs=10-6s)。

螳螂蝦依掠螯形狀和獵��食行為可分為穿刺型和粉碎型(繪製者:黃正文)。.jpg
UploadPlugin.jpeg

究團隊使用奈米壓痕儀觀察撞擊區的多層結構,發現類似坦克的複合裝甲材料,具有高密度、高硬度、高彈性模量、和因位置而異的彈性模量等特性。而雀尾螳螂蝦棒狀指節因礦化梯度的影響,鈣和磷濃度由內部朝向表面增加,將氟、硫、和碳酸鹽替換為靠近指節表面的磷灰石晶體,導致撞擊區表面具有較高的彈性模量和硬度。

渡大學 (Purdue University) 扎瓦蒂尼 (Pablo D. Zavattieri) 教授與哥倫比亞麥德林EAFIT大學 (Universidad EAFIT)、加州大學河濱分校 (University of California, Riverside) 合組跨校研究團隊,研究雀尾螳螂蝦 (Odontodactylus scyllarus) 掠螯的棒狀指節結構,已研發出耐撞纖維強化複合材料,具有質輕、高強度、韌性、抗撞擊性等優點,可進一步開發防衝耐撞的防護裝備和器械,尤其是可能遭遇特殊溫度和壓力環境的太空船外殼和框架零件、各類運動保護裝備如足球頭盔、軍事防禦配備如防彈衣、鎧甲、裝甲車殼等,或變更材質和比例成為其他材料,運用於工業陶瓷等產業領域。相關研究成果於2015年9月發表在《生物材料學報》(Acta Biomaterialia) 期刊。

非常不推薦不推薦普通推薦非常推薦
bottom of page