Удивительные способности раковин глубоководных моллюсков противостоять самым мощным ударам могут послужить основой для создания брони нового поколения.
Солдат в раковине: Скрытая крепость
Обладатели сверхпрочных панцирей, моллюски Crysomallon squamiferum могут помочь в разработке нового поколения бронежилетов и шлемов

Чешуеногий моллюск Crysomallon squamiferum был открыт лишь в 1999 г., при исследовании одного из знаменитых «черных курильщиков» — уникальных геологических и биологических ниш, существующих на больших глубинах в океане, близ мест высокой вулканической активности. Конкретно этот организм был обнаружен в Индийском океане, на глубине 2,4 км.

Строение панциря этого редкого моллюска исследовала группа американских ученых во главе с Кристин Ортиз (Christine Ortiz), пытаясь понять механизм, позволяющий обладателю такой трехслойной брони эффективно защищаться от хищных клешней ракообразных.

Чтобы пробиться сквозь эту твердую оболочку, исследователям пришлось использовать сверло с алмазным наконечником, прикладывая то же внушительное усилие, что создается мощными клешнями крабов. Полученные данные о прочности панциря ученые использовали для создания компьютерной модели слоистой структуры панциря — а заодно модели краба, атакующего ее.

Оказалось, что для защиты моллюск использует некоторые весьма интересные и полезные хитрости. К примеру, самая внешняя оболочка их панциря состоит из очень твердых частиц сульфида железа, которые в «черных курильщиках» образуются естественным образом. Каждая из частиц имеет около 20 нм в поперечнике, они погружены в сравнительно мягкую органическую оболочку, продукт секреции моллюска. Такая структура, конечно, поддастся достаточно мощному удару, но она поглотит огромное количество его первоначальной энергии.

Более того, если в ней появятся трещины, они не распространятся далеко, оставшись микроскопическими: прочные наночастицы сульфида железа ограничивают появление крупных разломов. Частицы эти действуют и в обратном направлении: они настолько тверды, что запросто могут затупить, а то и деформировать даже прочную клешню противника.

Средний слой панциря более толст и структурно напоминает губку. Основная его функция — смягчение воздействия и дальнейшее поглощение его энергии. В конце концов, та сила, которая достигнет довольно хрупкого внутреннего слоя, состоящего из кальцита (карбоната кальция, обычного материала раковин и основного составляющего известняка, мела и мрамора), оказывается слишком незначительной, чтобы справиться с ней.

По мнению Кристин Ортиз, наиболее важным адаптационным элементом такой слоистой брони, который появился у моллюска в ходе жизни на очень большой глубине, можно назвать средний губчатый слой. Кислотная среда, характерная для «черных курильщиков», легко способная растворить кальцитный панцирь, не имеет доступа к нему.

Ученая полагает, что подобный подход может использоваться и для создания новых поколений бронежилетов, шлемов и прочих средств безопасности повышенной прочности, но без добавления избыточного веса. Идея состоит в использовании внешнего слоя, включающего железосодержащие наночастицы, которые бы эффективно рассеивали энергию удара с появлением микротрещин.

Ну а о тех бронежилетах, которые широко используются современными армиями, мы уже рассказывали. Читайте статью «Пуля — дура, жилет — молодец».

По публикации New Scientist Tech