Строение тела рыбы-кузовка ляжет в основу бронежилетов нового поколения

Ученые из Калифорнийского университета Сан-Диего, США, находятся в поиске новых материалов, которые могут быть использованы для создания более эффективных систем защиты. Сегодня их исследования, которые поддерживает ВВС США, сфокусированы на уникальной структуре невероятно крепкой чешуи рыбы-кузовка.

Идея обратиться к природе в создании совершенной защиты не нова. Вспомните составные средневековые доспехи с пластинами, соединенные между собой, словно рыбная чешуя, а умение морских губок выдерживать внешние силовые воздействия и восстанавливаться еще десять лет назад стало объектом изучения в целях создания эластичной брони.

Теперь внимание ученых привлекла рыба-кузовок, а, точнее, «обыкновенный рогатый кузовок» (лат. Lactoria cornuta) – поистине уникальное морское создание, который существует на планете более 35 миллионов лет. Небольшая – максимальная зафиксированная длина 46 сантиметров – рыба проживает на глубине 50-100 метров, окруженная крупными агрессивными хищниками, но совершенно их не боящаяся. Ее защищает невероятно твердое и в то же время гибкое тело, состоящие из шестиугольных, черепицеподобных чешуек, спаянных в цельный коробкообразный каркас. Чешуйки – их еще называют щитами – связаны швами, подобными соединениям в черепе ребенка: они растут, соединяются вместе и укрепляются пока ребенок растет.

Строение тела рыбы-кузовка ляжет в основу бронежилетов нового поколения

Соавтор проекта Стивен Нэльюей, аспирант Калифорнийского университета Сан-Диего, комментирует: «В теле рыбы-кузовка нет ни единого слабого места, куда бы мог проникнуть зуб хищника, чтобы развалить эту сложную единую структуру. В настоящее время мы пытаемся воссоздать систему щитов и соединяющих их швов с использованием современных материалов. С этой броней рыба-кузовок выживала в природе десятки миллионов лет, таким образом, дизайн прошел проверку самой природой».

В центре каждого шестиугольного щита рыбы-кузовка есть приподнятая звездообразная структура, которая распределяет возможное внешнее воздействие. Под щитами расположен внутренний слой – сложная структура, состоящая из переплетенных волокон коллагена. Это белок, составляющий основу соединительной ткани организмов: сухожилий, костей, хрящей и т.д. Вместе, внутренние и внешние слои брони образуют поистине уникальную, не встречающуюся больше нигде в природе защиту.

 «Мы смогли продемонстрировать, что, даже если хищнику удается произвести трещину во внешнем слое защиты рыбы-кузовка, волокна коллагена в нижнем слое не позволяют разрушить целостность всей брони», - говорит еще один участник проекта Вэнь Янг, выпускница Университета, теперь работающая в Швейцарском федеральном технологическом институте В Цюрихе.

Уникальность составляют и горизонтальные соединения между чешуйками-щитами – зигзагообразные швы, которые по существу запирают структуру и препятствуют ее разделению. Подобной системы соединений также не существует в природе.

Строение тела рыбы-кузовка ляжет в основу бронежилетов нового поколения

Для исследований ученые применяли электронную микроскопию и томографию, позволяющую изучить плотные области. Тесты на прочность проводились с использованием различных механических устройств. Промежуточные результаты трудов были опубликованы 27 июля 2015 года в журнале Acta Materialia. Исследования продолжаются – теперь уже непосредственно в целях создания более эффективной боевой брони.

«Эти высокопрочные структуры развивались в природе в течение миллионов лет, и сегодня мы изучаем их при поддержке ВВС США, чтобы, надо надеяться, предложить более совершенную защиту, чем мы имеем сегодня», - сказал Марк Мейерс, один из двух старших авторов проекта, профессор материаловедения Калифорнийского университета Сан-Диего. 

Источник: jacobsschool.ucsd.edu

Подпишитесь на еженедельную рассылку ruYachts.com

Мы рассказываем об интересных новостях, видео и иногда дарим подарки - например, стоящие книги про яхтинг.

Публикации по теме

Плавающий дом Floatwing: вечером в пятницу, посреди озера...

Плавающий дом Floatwing от португальской команды Friday собирает гостей прямо посреди озера. Ещё не...

Водоплавающий квадрокоптер с сонаром AguaDrone

Изобретатель Дэниел Марион из Сан-Диего придумал водоплавающий квадрокоптер AguaDrone, который...

Abifloat - модульные плавучие эко-виллы от Кристиана Гранде

Дизайнер яхт Кристиан Гранде (Invictus Yachts, Picchio Boat, SanLorenzo Yachts, рибы SACS Marine), создавший в 2011 году...

7 яхт с самой крутой раскраской

Подборка современных яхт с самой необычной раскраской, на какую осмелились их владельцы.

Azzam – самая большая в мире яхта (фото и видео)

180-метровая мега-яхта Azzam построена в 2013 году на верфи Lürssen по заказу президента ОАЭ и эмира...

Первая в мире яхта на солнечной энергии и водороде от H2-Yachts

H2-Yachts и дизайнеры из Motion Code: Blue разработали концепт супер-яхты на солнечной энергии и водороде.

comments powered by HyperComments
◄ Назад
▲ Наверх