美国的新英格兰地区，尤其是缅因州，以奇特的美味佳肴而闻名：龙虾。该甲壳类动物最吸引人的特征之一是其极强而灵活的腹部，马萨诸塞州理工学院（MIT）的一群研究人员将其用作新的装甲再现的灵感。
在海底的底部，而不是食物链
如果您曾经很高兴享用煮沸的龙虾晚餐，那么您就会知道要破裂爪子和贝壳可能有点困难，因为它通常需要一组复杂的开裂机构和其他工具。这个外壳，变成红色或有时蓝色煮熟后，保护龙虾免受其水下捕食者的侵害。
将龙虾倒置翻转，您会发现尾巴下方是一个透明，薄的外壳。它看起来可能很脆弱和精致，但实际上非常强大，坚韧和灵活。这层薄层沿着海底爬行，避开了捕食者和那些讨厌的龙虾陷阱，使龙虾的身体免受沙子，岩石和贝壳的侵害。但是，这也是一种特别的灵活和弹力的膜，这是龙虾能够操纵其尾巴的能力，以抵抗不必要的互动。
该膜由水凝胶组成，水凝胶为90％，〜10％的纤维几丁质组成，它激发了麻省理工学院的研究小组的兴趣（他与四川大学和哈佛大学的研究人员合作）寻求设计一种新形式的形式军事装甲，可以平衡灵活性和保护。他们在论文中发表了他们的研究美国龙虾中的天然水凝胶：具有高韧性和强度的柔软装甲，”发表于2019年4月的发行Acta Biomaterialia。尽管这里讨论的研究人员可能使用了其他软件，但可以使用COMSOLMultiphysics®进行此类研究。
分析龙虾壳的生物力学
研究人员首先在柔性膜上进行了各种机械实验。一个有趣的发现是，膜可以承受严重的拉伸和切割（例如从沙子或贝壳碎片中）而不会破裂。
研究小组使用电子显微镜检查极端水平的膜，这是另一个有价值的发现：壳类似于胶合板。该膜虽然总数只有四分之一毫米的长度，但含有10,000多层的几丁质材料。每个单层中的几丁蛋白纤维与上面的层成36度。这种特定的复合材料使膜变得异常强，而它吸收的大量水则有助于其令人震惊的柔韧性。
除了新的和改良的身体装甲外，研究小组还预测，研究龙虾腹膜可能会为软机器人技术和生物工程的创新铺平道路。
研究分层结构（例如龙虾的几骨膜）的一种潜在方法是使用复合材料建模。
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