Tierisch stoßfest

us | Das Tierreich ist voller kurioser Überlebenskünstler mit erstaunlichen Fähigkeiten. Der bunt schillernde Fangschreckenkrebs, auch bekannt als Mantis-Shrimp, verwendet eine einzigartige Jagdtechnik, um seine Beute zur Strecke zu bringen. Mit seinen hammerartigen Klauen kann er die Gehäuse anderer Schalentiere mühelos zertrümmern. Sein zu Keulen umgebautes zweites Beinpaar erreicht dabei Geschwindigkeiten von bis zu 23 m/s, das entspricht rund 80 km/h. Dass bei derartig heftigen Schlägen seine eigenen Waffen nicht beschädigt werden, verdankt er einer besonderen Panzerung, die Materialwissenschaftler der Universität von Kalifornien nun im Detail analysiert haben. Dazu untersuchten sie die Keulen von drei Fangschreckenkrebsen unter dem Elektronenmikroskop und spielten den Aufprall in einer molekulardynamischen Simulation durch. Im Inneren der Panzerung lagern etwa 65 nm große Nanopartikel aus dem Minerals Hydroxyapatit, das auch die Grundlage von Knochen und Zähnen bildet. Diese Nanokristalle sind umgeben von einer Matrix aus Chitin und Proteinen. Schlägt der Fangschreckenkrebs zu, bilden sich durch die Wucht des Aufpralls feinste Risse in den Nanopartikeln, wodurch ein großer Anteil der Energie absorbiert wird. Die Kristalle gehen dabei in einen amorphen, ungeordneten Zustand über, ähnlich dem von Glas. Für weitere Dämpfung sorgt das umgebende Netzwerk aus organischem Material. Die Natur liefert damit einen hervorragenden Prototypen für ein leichtes und äußerst stoßfestes Mate­rial, das, wenn es dem Menschen gelänge es nachzuahmen, technische Anwendungen etwa im Auto- und Flugzeugbau finden könnte. |