儘管螳螂蝦（Mantis Shrimp / 又稱「蝦蛄」）的體型有點其貌不揚，但你並不該忽視了它的前螯有多強大。 近日，普渡大學和加利福尼亞大學河濱分校的研究人員們，就為我們揭開了螳螂蝦肌力驚人、同時又不會對自身造成永久性損傷的機制。 基於這項研究，有助於我們研發出一類新型超強材料。
螳螂蝦的前螯可以產生驚人的 10400 g 加速度（與一枚 .22 口徑的子彈相當）
螳螂蝦是一種相當好鬥的海生物，其前螯一旦出擊，足以對軟體動物和螃蟹造成嚴重的傷害。 在某些極端的情況下，它甚至連水族館的玻璃都能擊碎。
對於它們如何承受如此劇烈反覆的動作，科學家們一直深感好奇。此前，加州大學河濱分校已經研究過它的「螺旋狀」結構，並在外表面上找到了吸收衝擊的人字形紋理。
一種模仿螳螂蝦前螯的扭曲裂縫結構的 3D 列印複合材料
藉助這些信息，研究人員設計出了極其堅韌的新型複合材料。 而在新研究中，團隊想要深入了解這種結構如何保護其肢體免受傷害：
首先，他們用螳螂蝦前螯的螺旋結構列印出了模型材料。儘管在反覆碰撞後觀察到了裂紋的形成，但有趣的是，這不僅沒有損害材料的完整性、反而對其性能有所增強。
螳螂蝦彈力逼人的前螯（螺旋狀結構）的顯微圖像
事實證明，裂紋與前螯中甲殼素纖維的扭曲結構相呼應，能夠抵消衝擊能量、並阻止裂紋的進一步發展。 研究合著者 Pablo Zavattieri 表示：
這種機制此前從未被詳細研究過，我們發現，隨著裂紋的發展，其拓展的驅動力逐漸減小、並促進了其它類似機制的形成，從而防止材料發生災難性的破壞。
Twisting Cracks = Super Strength for Mantis Shrimp（ via ）
有關這項研究的論文，其中一篇發表在近日出版的《生物醫學材料：力學行為》（ Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials ）期刊上，原標題為：
《Twisting cracks in Bouligand structures》
另一篇發表在近日出版的《國際固體與結構》（ International Journal of Solids and Structures ）期刊上，原標題為：
《Crack twisting and toughening strategies in Bouligand architectures》