211service.com
Steen kreeft
Foto van een kreeft
Draai een kreeft op zijn rug en je zult zien dat de onderkant van zijn staart is bekleed met een doorschijnend membraan dat kwetsbaarder lijkt dan het pantserachtige schild dat de rest van het schaaldier afschermt.
Maar MIT-ingenieurs hebben ontdekt dat dit zachte membraan verrassend sterk is, met een multiplex-achtige microscopische structuur die schrammen en snijwonden voorkomt wanneer het dier over de rotsachtige zeebodem kruipt.
Het membraan is een natuurlijke hydrogel, bestaande uit 90% water, dus het is flexibel genoeg om de kreeft heen en weer te laten zwiepen. (Chitine, een vezelachtig materiaal dat in veel schelpen en exoskeletten wordt aangetroffen, vormt het grootste deel van de rest.) Maar het membraan verstijft dramatisch wanneer het wordt uitgerekt, waardoor het voor een roofdier moeilijk wordt om door de staart te kauwen of deze uit elkaar te trekken.
Het team ontdekte dat het kreeftenmembraan de sterkste van alle natuurlijke hydrogels is, inclusief collageen, dierenhuiden en rubber. Het is ook ongeveer net zo sterk als industriële rubbercomposieten, zoals die worden gebruikt om autobanden, tuinslangen en transportbanden te maken.
Het taaie maar rekbare membraan van de kreeft zou kunnen leiden tot meer flexibele kogelvrije vesten, met name voor gebieden zoals ellebogen en knieën. Materialen die zijn ontworpen om kreeftenmembranen na te bootsen, kunnen ook nuttig zijn in zachte robotica en weefseltechnologie. En de resultaten werpen een nieuw licht op het voortbestaan van een van de meest veerkrachtige wezens van de natuur.
We denken dat deze membraanstructuur een zeer belangrijke reden kan zijn waarom kreeften al meer dan 100 miljoen jaar op aarde leven, zegt Ming Guo, een assistent-professor werktuigbouwkunde. Deze breuktolerantie heeft hen echt geholpen in hun evolutie.