Ən innovativ və faydalı ixtiralardan bəziləri təbiətdən ilhamlanıb. Yaponiyada aerodinamik dizaynı kingfisher quşundan sonra modelləşdirilmiş Shinkansen güllə qatarını götürün. Yaxud isveçrəli bir mühəndisin itin tükünə yapışan buruqların kiçik qarmaqlar olduğunu müşahidə etdikdən sonra icad etdiyi Velcro.

İndi elm adamları ilham üçün kiçik sualtı yırtıcıya müraciət ediblər. Mantis karidesi güclü bir yumruq yığan rəngli onurğasızdır. Ekzoskeletini heyrətamiz dərəcədə güclü edən unikal strukturlar sayəsində 22 kalibrli güllə gücü ilə qapaqlı qabıqları sındıra bilir.

Milli Standartlar və Texnologiya İnstitutunun (NIST) tədqiqatçıları bu strukturların sintetik versiyalarını hazırlayıb və onlara mikromərmiləri partlatmaqla onların təsir qabiliyyətini sınaqdan keçiriblər. Onlar kəşf etdilər ki, strukturların spesifik parametrlərinin tənzimlənməsi onların təsir enerjisini udma və yayma üsulunu dəyişdi .

“Bu tədqiqatın nəticələri və anlayışları, kosmik gəmilərin mikrometeoroidlərin təsirindən sağ çıxmasına kömək etmək və dağıntılarla toqquşan orbitdəki peykləri qorumaq kimi aerokosmik tətbiqlərlə bioilhamlanmış materialların dizaynında mühüm irəliləyişi göstərir” dedi NIST material tədqiqat mühəndisi Edvin Çan.

Digər potensial tətbiqlərə daha yaxşı güllə davamlı şüşə, partlayışa davamlı tikinti materialları və daha çox qoruyucu dəbilqə daxildir. Çan və onun həmkarları öz nəticələrini Proceedings of the National Academy of Sciences jurnalında dərc ediblər .

Bu tədqiqat ideyası NIST-ə Milli Tədqiqat Şurasının (NRC) doktoranturadan sonrakı əməkdaşı kimi gələn Sujin Lidən gəldi. Li mantis krevetinin əlavəsinin digər canlıların qabıqlarını parçaladığı üçün niyə qırılmadığını anlamaq istəyirdi. Çan da bu konsepsiya ilə maraqlandı və ikisi bunu öyrənmək üçün bir araşdırma layihəsi hazırladılar.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=308666314&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1750841873&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-06-impact-resistant-material-mimics-mantis.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM3LjAuNzE1MS4xMjAiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzNy4wLjcxNTEuMTIwIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzNy4wLjcxNTEuMTIwIl0sWyJOb3QvQSlCcmFuZCIsIjI0LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1750841870372&bpp=3&bdt=226&idt=56&shv=r20250617&mjsv=m202506170101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1750841693%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1750841693%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3D1241933dda87baba%3AT%3D1750839581%3ART%3D1750841693%3AS%3DAA-AfjZwPuiSAour3k16ZA1JtXua&prev_fmts=0x0%2C336x280%2C336x280&nras=1&correlator=3268912644985&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=2077&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=42532523%2C95353386%2C95362436%2C95362655%2C95364338%2C95364385%2C95359265%2C95364332%2C95364391%2C31092548&oid=2&pvsid=5336746377836085&tmod=1131292947&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=6&uci=a!6&btvi=2&fsb=1&dtd=3076

“İnsan kiməsə yumruq vuranda, əli ağrıyır, ancaq mantis karidesi ilə bu, ağrıyır” dedi Çan. Yoxsa elə də görünmür. Li və Çan artıq bunun karidesin ekzoskeletindəki mikroskopik “Buliqand strukturları” ilə əlaqəli olduğunu bilirdilər.

“Buliqand strukturları təbiətdəki zərbələrə davamlılıq üçün universal material platformasıdır və biz onlar haqqında daha çox öyrənmək istədik, ona görə də onları laboratoriyada istehsal edib sınaqdan keçirdik” dedi Çan.

Li və Çan bitki liflərində olan sellüloza nanokristallarından strukturları sintez etdilər . Nanokristallar fırlanan kontrplak yığınları kimi bir-birinin üstünə qatlanan lövhələrə öz-özünə yığıldı.

Həmin yığınlar onların sintetik Bulqand strukturlarını meydana gətirdi. Tədqiqatçılar daha sonra yüksək tezlikli səs dalğalarından istifadə edərək kristalları sınaq materialı kimi xidmət edən nazik filmlərə yığmazdan əvvəl dəyişdirdilər.

Sonra onlar mikromərmiləri saniyədə 600 metrə qədər sürətlə vuraraq nazik təbəqələrin zərbəyə davamlılığını yoxladılar. Silisiumdan hazırlanmış mikromərmilər yüksək intensivlikli lazer vasitəsilə hədəflərinə doğru irəliləyirdilər. Tədqiqatçılar ultra sürətli kamera ilə nazik təbəqələrə təsir edən mikromərmilərin görüntülərini qeydə alıblar.Oyna

00:0000:01SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

Tədqiqatçılar həmin görüntülərə əsaslanaraq, mikromərminin yerə dəyən tennis topu kimi geri sıçrayarkən qalıcı bir boşluq buraxa biləcəyini müşahidə etdilər. Girinti dərəcəsi və geri sıçrayış miqdarı mikromərminin təsirindən sonra enerjinin şok dalğalarında necə dağılmasından və ya yayılmasından asılı idi.

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .Abunə ol

Tədqiqatçılar nanokristalları qalınlaşdırmaq və ya onların sıxlığını dəyişdirmək kimi nümunənin mexaniki xüsusiyyətlərinə təsir edən müxtəlif amilləri dəqiq tənzimləməklə enerjinin necə dağılmasını tənzimləyə bildiklərini aşkar ediblər. Onlar tapdılar ki, mikromərmilər daha nazik təbəqələrdə qalıcı boşluqlar buraxır, lakin daha qalın filmlər zərbə dalğalarını zərbədən yönləndirməkdə üstündür.

NIST ABŞ sənayesi üçün faydalı ola biləcək qabaqcıl ölçmə üsullarını inkişaf etdirmək missiyasının bir hissəsi olaraq bu layihə üzərində işləmişdir. Tədqiqatçılar bu layihə üçün hazırlanmış ölçmə üsullarından Bouliqand strukturlarına əsaslanan zərbəyə davamlı materialları, eləcə də xüsusi xüsusiyyətlərə malik digər qabaqcıl material növlərini daha da inkişaf etdirmək üçün istifadə edə bilərlər.

“Bu tapıntılar təsirləri udmaq üçün materialların dizaynının müxtəlif yollarının olduğunu göstərir və biz bu biliklərdən daha möhkəm və daha uzunmüddətli materiallar yaratmaq üçün istifadə edə bilərik” dedi Çan. “Əgər rinqdə boksçusunuzsa, bir yox, doqquz raund döyüşmək istərdiniz”.

Ətraflı məlumat: Sujin R. Lee və başqaları, Bouliqand nanostrukturları vasitəsilə təsirin azaldılmasına nəzarət, Milli Elmlər Akademiyasının əsərləri (2025). DOI: 10.1073/pnas.2425191122

Jurnal məlumatı: Milli Elmlər Akademiyasının Materialları 

Milli Standartlar və Texnologiya İnstitutu tərəfindən təmin edilmişdir