Большинство хищников, охотящихся на морских коньков, в числе которых морские черепахи, крабы и птицы, пытаются раскусить свою добычу. Однако не всегда это оказывается возможным. Исследователи хотели выяснить, действуют ли наружные покровы морских коньков как броня. Они взяли у мертвых животных сегменты хвостов и сжимали их под разными углами.
Ученые обнаружили, что хвост морского конька может быть сжат почти на 50% от его исходной ширины без какого-либо ущерба. Это потому, что соединительной ткани между костными пластинками хвоста и мышцы принимают на себя большую часть нагрузки во время сдавливания. Даже тогда, когда хвост был сжат на целых 60%, позвоночник морского конька все еще был защищен от повреждений.
При детальном исследовании выяснилось, что костные пластинки морских коньков только на 40% состоят из минеральных соединений (по сравнению с 65% в костях коровы). Остальная часть пластин состоит из органических соединений и воды, поэтому они не разрушаются при сильных сжатиях. Твердость пластин разнообразна. Гребневые, вероятно, служат для защиты от ударов – они на 40% тяжелее, чем внутренние пластины, которые имеют пористую структуру и поглощают энергию ударов.
Хвост морского конька обычно состоит из 36 квадратоподобных сегментов, каждый из которых в свою очередь состоит из четырех L-образных пластин, которые постепенно уменьшаются в размерах по всей длине хвоста. Пластины могут свободно скользить или поворачиваться. Специальные суставы позволяют костным пластинам двигаться независимо друг от друга. Поворотные соединения аналогичны шаровым шарнирам, с тремя степенями свободы вращения. Пластины соединены с позвонками толстым слоем соединительной ткани – коллагена. Стыки между пластинами и позвонками чрезвычайно гибки, имеют почти 6 ° свободы.
Исследователи надеются использовать результаты своих исследований морского конька для создания гибкого манипулятора, оснащенного мышцами, сделанными из полимера, который может быть использован в медицинских устройствах, в подводной разведке и роботах, которых применяют для обнаружения и детонации бомб.
Источник: www.actamaterialia.org
© 2008-2012 вГлубине.ру. При заимстовании материалов с сайта прямая гиперссылка на http://vglubine.ru обязательна. По всем вопросам обращайтесь на info@vglubine.ru или по телефону в Санкт-Петербурге (812) 715-71-01.