最近,美國空軍對亞馬遜河中的一種巨骨舌魚產生了強烈的興趣。這種看起來平平無奇(除了肉挺多,看起來挺肥美之外),移動遲緩,有點兒像魚雷的大魚,除了大好像就沒什麼其他特別之處了。然而,令人稱奇的是,這傢伙能夠和成群結隊的食人鯧(就是大家熟知的食人魚,又叫水虎魚)生活在同一片水域中。按理說,一大塊移動緩慢的魚肉肯定會是食人鯧的主要獵物,可事實並非如此——這樣歸功於這種巨骨舌魚進化了幾百萬年的鱗片——它們擁有一種足以抵禦食人鯧恐怖的咬合力的鱗片組織結構。美國空軍正是希望通過研究這些獨特的魚鱗來為美軍士兵和武器系統(如飛機)提供更好的防禦裝甲保護。
上週三,來自美國加州大學聖地亞哥分校和加州大學伯克利分校的研究人員公佈了這種“魚皮盔甲”獨特的組織結構和令人驚歎的強悍“效能”,這種魚被稱為“Arapaima Gigas”,中文一般叫做巨骨舌魚,在國內的水族館或者海洋館都是常客。研究人員表示,巨骨舌魚的魚鱗組織結構能夠引導人們開發出更結實的防彈衣,並應用到航天航天裝備的生存效能設計中去。
巨骨舌魚在英文中也被稱為“Pirarucu”,其身長可以達到10英尺(約3米),體重可以達到440磅(約200公斤)。巨骨舌魚是一種能夠呼吸空氣,並能在水面以外存活一整天的魚類,其主要棲息地遍佈巴西、蓋亞那和祕魯的河流中,這些河流中遍佈著食人鯧——一種以鋒利的牙齒、難以置信的咬合力(直接咬斷鋼製魚鉤)和瘋狂的覓食行動聞名於世。
▲恐怖的食人魚群來襲,雖然這是一幅3D作品,但真實情況與此幾乎也沒啥差別
在漫長的進化歷程中,巨骨舌魚和食人鯧之間一直存在著某種“軍備競賽”,在這種競賽中,捕食者一方發展出強力武裝“鋒利的牙齒”,防禦者一方則發展出“超級盔甲”這種生存方式。研究人員稱巨骨舌魚的鱗片幾乎就是一種天然的“防彈背心”,或者說其組織結構和防彈背心非常類似,但是在防護效能上卻更勝一籌。
在實驗室中,研究人員發現巨骨舌魚的魚鱗外側有一層堅硬的礦化外層,可以抵禦穿透性攻擊,而其內側,則有一層膠原蛋白纖維層(膠原蛋白使面板和身體其他結締組織的主要結構蛋白),這個纖維層和礦化外層密切貼合在一起。食人鯧強有力的咬合能夠使這層天然盔甲變形,但無法破壞其膠原蛋白結構,所以,攻擊巨骨舌魚的食人鯧往往無功而返,久而久之,兩者就形成了一種默契的平衡,“井水不犯河水”。
目前,像巨骨舌魚的魚鱗正是材料學學家研究的熱門課題,加州大學系統的許多材料學研究人員都在開展這方面的研究課題。這種“天然盔甲”和人造防彈衣相似度很高,它們都有類似的“鱗片重疊系統”,不過天然盔甲更堅固一些,而且更輕,這種輕便的裝備對身體的靈活性和運動協調能力影響更小——畢竟這種天然防彈衣的形成可能花費了數億年,而人類的防彈衣歷史仍然相當有限。
目前研究人員正在著力研究這種膠原纖維層是如何在發生變形的情況下保持其結構不被破壞(包括扭曲、摺疊、滑動、撕裂和脫層)的根本機制。而這項研究是由美國空軍科研辦公室牽頭並提供經費支援的,它們希望最後的研究成功能用來提高美軍士兵和武器裝備的裝甲生存能力。
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古代不就有魚鱗甲了麼……
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百萬富翁?一線城市房主人人都是百萬富翁,現在100萬人民幣真的沒啥大用
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穿這個還是會內戰。
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這種魚進口到中國就好了
從目前武器發展來看,人類最想幹掉的是自己。