Att hitta ett superlätt men superstarktmaterial, det är drömmen för varje materialforskare och även för varje bilkonstruktörer. Och nuvisar en ny detaljerad analys av en mycket speciell räka att detta märkligadjur har ett vapen – en slags hammare – som i förhållande till sin vikt ärnågot av det mest slagtåliga man hittat i naturen. Naturen överträffarmänniskan med hästlängder här helt enkelt.
Räkan heter Peacock mantis shrimp och är bådevacker och även farlig. Dess hammare, som sitter framme vid huvudet, kan slåsönder allt från hårda musselskal till akvarieväggar. Och en och annanoförsiktig fiskare, som lyckats få upp en sådan här räka i sin fångst, har fåttsina fingrar svårt angripna.
Kan slå sönder akvarier
– Vore den här räkan fullvuxen skulle vi intekunna ha den i ett akvarium här, säger Tommy Rask, som handlar medakvarieprodukter i Stockholm och just nu har en sådan här räka i sin samling.
Den märkliga räkan har nu blivit föremål förforskares fascination. I en analys som amerikanska forskare nu gjort och som gårända ner på atomnivå, visar man exakt hur och av vad som räkans hammare ärgjorda av. Och det handlar inte bara om vilka material den är uppbyggd av, utansnarare om hur finurligt fibrerna i de olika lagren i räkans hammare ärriktade.
Ytterst på hammaren finns ett mycket hårtskikt som påminner om vår tandemalj. Lagren längre in är av olikakompositmaterial och mjukare än det hårda ytterskalet, detta för att ta upp ochfördela energin i de slag som räkan gör med sin hammare. O fibrerna i de inrelagren ligger i olika riktningar.
Skruvad uppbyggnad fascinerar
-Det som kanske är mest fascinerande är hurvissa av dessa lager är uppbyggda som i skruvform, säger Lennart Bergström,professor i materialkemi vid Tekniska högskolan i Stockholm. På så sätt kaninte sprickor som kan uppstå av alla slag fortplanta sig och ställa tillproblem inne i hammaren. Det är otroligt hur naturen lyckas skapa ett så superlättmen hårt material.
Räkan slår tusentals gånger med sin hammare ijakten på föda. Varje slag kan uppnå en kraft som motsvarar en 50 kilos viktsom släpps från en meters höjd, och hastigheten i slagen kan bli uppemot 80kilometer i timmen. En otrolig bedrift för en varelsen som bara är mellan 10och 20 cm lång.
Att lära sig av hur naturen är uppbyggd är ettväxande forskningsområde som kallas biomimetik. Exemplen på hur vi redan dragitnytta av naturen är många. Eiffeltornet, som byggdes för över hundra år sen,konstruerades enligt strukturen inne i ett mänskligt höftben för att klara attbära upp hela vikten.
Barnskor från naturen
Kardborrebandet är kanske det mest vardagligaexemplet på hur vi kopierat naturen. En schweizisk forskare vandrade i Alpernamed sin hund och upptäckte hur väl kardborrar fastnade i pälsen på hunden ochpå hans egna kläder. När han detaljgranskade kardborrarna upptäckte han desssmå hullingar och fick idén till kardborrebanden som håller ihop snart sagtvarje modern barnsko.
Konstruktionen av hajskinnsdräkten som fåttmånga simmare att sätta nya rekord är förstås hämtad från just hajen somlyckats skapa sig ett yttre skal som minskar motståndet i vattnet maximalt.
– Vi har massor av lära av naturen, säger professorLennart Bergström. Kan man kopiera den här räkans konstruktion av sina hammareskulle det kunna ge oss till exempel lättare och slitstarkare material i vårabilar i framtiden vilket skulle minska bränsleförbrukningen.
Studien är publicerad i den anseddatidskriften Science.