Những chiếc càng cứng của tôm búa trông giống chiếc búa và cực kỳ khỏe. Điều này khiến chúng trở nên lý tưởng để phá bỏ lớp vỏ cứng của trai và cua. Đồng thời có thể xua đuổi những kẻ săn mồi. Điều đặc biệt, đây chính là cảm hứng để các nhà khoa học chế tạo vật liệu siêu bền. Ví dụ như tạo áo giáp cứng hơn, mũ bảo hiểm bóng đá và thậm chí là máy bay. Dưới đây, chúng ta cùng khám phá về loài sinh vật biển này. Cùng với đó là vũ khí lợi hại của chúng mạnh mẽ đến thế nào nhé!
Nghiên cứu về loài tôm búa
Tôm búa (Stomatopoda) – hay tôm tít, tôm tích, tôm thuyền – là nhóm động vật giáp xác bao gồm hơn 400 loài thuộc bộ tôm chân miệng. Người ta còn gọi chúng là tôm bọ ngựa vì chúng giống tôm và có cặp càng như bọ ngựa. Chúng phân bố tại các vùng biển ôn đới và nhiệt đới trên khắp hành tinh. Chiều dài cơ thể của tôm búa có thể đạt tới 30cm.
Càng là vũ khí lợi hại của tôm búa. Hình dạng của càng giống như chùy. Chúng tấn công mồi bằng cách bung càng thật nhanh và mạnh. Với cua, ốc, hàu, sò và những con mồi có vỏ cứng, chúng dùng càng để đập vỡ vỏ. Con mồi có thể mất mạng ngay sau khi hứng đòn tấn công của tôm búa. Song khi chống trả đồng loại, cú giáng của chúng lại không gây tử vong.
Tôm búa vung càng với tốc độ cực nhanh (lên tới 23m/giây) và tạo ra lực 1.500 Newton lực cho mỗi cú đấm. Các nhà khoa học khẳng định, khi tôm búa bung càng. Gia tốc của càng tương đương với gia tốc của viên đạn.
Giải thích về “vũ khí” của tôm búa
Maya deVries, phó giáo sư khoa học sinh học tại Đại học bang San Jose, giải thích: “Tôm bọ ngựa có một hệ thống trữ năng lượng đặc biệt, nằm tại nơi nó có cánh tay của mình. Nó có một hệ thống “chốt” để khóa năng lượng tại đó. “Chốt” này được kiểm soát bằng cơ. Vì vậy, khi con vật sẵn sàng ra đòn. Nó sẽ co các cơ gấp để nhả chốt. Khi chốt được nhả ra, tất cả năng lượng được tích trữ trong các cơ và bộ xương ngoài sẽ được giải phóng. Đồng thời các càng có hình dạng như chiếc búa sẽ lao về phía trước với tốc độ và gia tốc đáng kinh ngạc.”
“Hãy nghĩ đến việc đấm vào tường vài nghìn lần với tốc độ đó và không làm gãy nắm đấm của bạn. Điều đó khá ấn tượng. Nó khiến chúng tôi suy nghĩ làm thế nào tôm bọ ngựa có thể làm được”. Nhà khoa học vật liệu David Kisailus từ Đại học California cho biết.
Điều đặc biệt ẩn chứa đằng sau chiếc càng cứng
Khi kiểm tra kỹ hơn, nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra một điều đáng kinh ngạc. Đó là tôm bọ ngựa có một lớp phủ hạt nano. Chúng đặc biệt chống va đập cho phép hấp thụ và tiêu tán năng lượng.
Vì bung càng quá nhanh, tôm búa tạo ra những bong bóng khí trong khoảng không gian giữa càng và mục tiêu. Khi các bong bóng vỡ, chúng tạo nên một lực khá mạnh. Lực này hỗ trợ lực bung của càng khiến cho khả năng diệt mồi tăng đáng kể. Nếu càng không trúng mục tiêu, con mồi vẫn có thể chết bởi lực mà các bong bóng tạo ra khi chúng vỡ.
Nghiên cứu cho thấy sự sắp xếp hình xoắn ốc của các sợi α‐chitin kết hợp với cấu trúc xương cá. Chúng có thể làm lệch hướng và thay đổi sự lan truyền vết nứt.
Kết quả từ quá trình nghiên cứu
Nhóm nghiên cứu đã sử dụng kính hiển vi điện tử truyền qua – thiết bị nghiên cứu vi cấu trúc vật rắn. Sử dụng chùm điện tử có năng lượng cao chiếu xuyên qua mẫu vật rắn mỏng và sử dụng các thấu kính từ. Điều này giúp tạo ảnh với độ phóng đại lớn. Và cùng với đó là kính hiển vi lực nguyên tử để có được cái nhìn cận cảnh đặc biệt về vũ khí của tôm bọ ngựa. Đồng thời các nhà khoa học phát hiện ra rằng lớp phủ được làm từ một ma trận dày đặc của một khoáng chất gọi là hydroxyapatite hình thành một cấu trúc tinh thể nano.
“Ở tốc độ biến dạng tương đối thấp, các hạt biến dạng gần giống như kẹo dẻo và phục hồi khi giảm tác động. Trong khi ở độ căng cao, các hạt cứng lại và đứt gãy tại các bề mặt tinh thể nano. Mở ra những bề mặt mới tiêu tán một lượng năng lượng đáng kể”, Kisailus giải thích.
Cơ chế này thực sự khá ấn tượng, đánh bại nhiều vật liệu về độ cứng và đàn hồi. Nó có thể có một số ứng dụng đáng kinh ngạc trong tương lai.
“Đó là một sự kết hợp hiếm có, vượt trội hơn hầu hết các kim loại và gốm kỹ thuật. Chúng ta có thể học tập để tạo ra những cách chế tạo các hạt tương tự thêm các bề mặt bảo vệ nâng cao để sử dụng trong ô tô, máy bay hay áo giáp”, Kisailus nhấn mạnh.
Một số loài sinh vật biển nguy hiểm khác dưới đấy đại dương
Dưới mặt nước xanh thẳm có vô số các sinh vật nguy hiểm. Từ các sinh vật to lớn với sức mạnh ghê gớm cho đến các sinh vật bé nhỏ với vũ khí tự vệ lợi hại. Ngoài tôm búa thì dưới đây là 3 loài sinh vật nguy hiểm nhất của đại dương. Thông tin được đăng trên tạp chí khoa học Livescience.
Cá chình biển
Có một cơ thể giống rắn, cái miệng nhô ra và quai hàm rộng. Sinh vật nguyên thủy này thực sự trông giống Thần chết. Cần biết rằng, nó là một loài cá và nó có thể dài đến gần 2,5m.
Theo Cục quản lý Đại dương và Khí quyển quốc gia Mỹ (NOAA). Một vết cắn từ hàm răng sắc bén và quai hàm đầy sức mạnh từ loài cá chình sẽ tạo ra một vết thương xơ xác. Chúng có thể gây ra nhiễm trùng bởi vi khuẩn từ trong miệng loài cá này.
Cá đuối gai độc
Cá đuối gai độc chính là nguyên nhân dẫn đến cái chết của Steve Irwin – người dẫn chương trình “Crocodile Hunter. Cái đuôi dài 20cm của loài cá này như một lưỡi mác lởm chởm. Chúng trở nên cứng, nhọn khi cá đuối cảm nhận mối nguy hiểm. Ngoài hình thù răng cưa giống như một chiếc dao ăn đuôi cá đuối còn chứa nọc độc có thể làm chết cả các loài động vật ăn thịt khác.
Cá sư tử
Theo NOAA, mặc dù không gây nguy hiểm đến tính mạng con người. Nhưng những chiếc gai độc của loài cá này cũng tạo ra phát đốt đau đớn. Chúng có thể dẫn đến đau đầu, nôn mửa và khó thở. Tình trạng xấu nhất của vết thương thường chỉ tồn tại trong khoảng một giờ. Nhưng cũng có những trường hợp bị đau và có cảm giác ngứa đến cả một tuần.
