Stenhummer

Foto av en hummer

Vänd en hummer på ryggen och du kommer att se att undersidan av dess svans är kantad med ett genomskinligt membran som verkar mer sårbart än det pansarliknande ryggsköld som skyddar resten av kräftdjuret.

Men MIT-ingenjörer har funnit att detta mjuka membran är förvånansvärt tufft, med en plywoodliknande mikroskopisk struktur som förhindrar skrapsår och skärsår när djuret rör sig över den steniga havsbotten.

Membranet är en naturlig hydrogel, sammansatt av 90 % vatten, så det är tillräckligt flexibelt för att tillåta hummern att piska svansen fram och tillbaka. (Kitin, ett fibröst material som finns i många skal och exoskelett, utgör det mesta av resten.) Men membranet stelnar dramatiskt när det sträcks ut, vilket gör det svårt för ett rovdjur att tugga genom svansen eller dra isär den.

Teamet upptäckte att hummermembranet är det tuffaste av alla naturliga hydrogeler, inklusive kollagen, djurskinn och gummi. Det är också ungefär lika starkt som industriella gummikompositer, som de som används för att tillverka bildäck, trädgårdsslangar och transportband.

Hummerns tuffa men stretchiga membran kan inspirera till mer flexibel kroppsskydd, särskilt för områden som armbågar och knän. Material designade för att efterlikna hummermembran kan också vara användbara i mjuk robotik och vävnadsteknik. Och resultaten kastar nytt ljus över överlevnaden för en av naturens mest motståndskraftiga varelser.

Vi tror att den här membranstrukturen kan vara en mycket viktig anledning till att hummer har levt i mer än 100 miljoner år på jorden, säger Ming Guo, biträdande professor i maskinteknik. Denna frakturtolerans har verkligen hjälpt dem i deras utveckling.

Dölj