超強攻擊力 那隻“我們走”的皮皮蝦是個戰神

皮皮蝦，我們走。干啥咧？吃你！（龔子皓/錢江晚報）

春天是屬於皮皮蝦的季節——每年的四至六月，是皮皮蝦的產卵季節。經過秋收冬藏，此時的皮皮蝦肉質飽滿。說到底，春天還是屬於人類的季節——此刻的皮皮蝦雄的肥壯，雌的膏美，是食用的最好時間。

但是，你可能不知道，皮皮蝦這種聽上去像小痞子一樣的名字背后，卻擁有一副“戰魂”。它們有三重視野，有流星錘一樣的捕食足。在海底，個頭不算大的皮皮蝦，是許多生物的夢魘。

怎麼樣，是不是對皮皮蝦有了重新的認識?《先進材料》雜志上去年就有一篇關於皮皮蝦的研究文章，錢報記者編譯並咨詢了幾位科學家，跟你分享一隻不尋常的皮皮蝦。

超強戰斗力：一靠視覺二靠腿

我的同事、微信公號“杭州浪貨”的浪總昨天做了一個皮皮蝦PK小龍蝦的實驗——讓它們在池子裡比游泳。

他們問我皮皮蝦吃什麼，想把食物放在終點作為金牌誘惑它們。聽說皮皮蝦能吃螺甚至梭子蟹，他們都驚呆了。

開玩笑，在海底世界，很多動物談皮皮蝦色變的好嗎！

皮皮蝦獵食的時候，都藏在泥質或沙質的洞穴中靜靜等待，隻露出一對眼睛。等到魚或蝦接近，立馬殺它個措手不及。

這種戰斗力，一靠視力。

皮皮蝦的視覺非常發達，它的每個眼睛都有三重視野，擁有十六種感受顏色的視錐細胞(視錐細胞是視細胞的重要部分，視細胞是視網膜的感光神經元)。

對比一下：人有三種視錐細胞，狗有兩種，蝴蝶有五種……想象下，皮皮蝦用肉眼看遍人間的口紅色號，那是一件多麼輕鬆的事情。

二靠腿。

皮皮蝦有很多名字，有一個英文名“mantis shrimp”，直譯叫“螳螂蝦”，描述的正是皮皮蝦生的一對鐮刀狀的捕捉足。

皮皮蝦身體前方有兩個附肢，叫捕食足。這對附肢伸出時的加速度堪比子彈出槍膛。

按照功能，皮皮蝦家族的捕食足可以分兩類：

一類是穿刺型，外形酷似兩把利劍，劍刃上排列鋒利的棘刺，我們最常吃的口蝦姑（最常被我們端上餐桌的那種皮皮蝦），就是典型的穿刺型皮皮蝦。

另一類是粉碎型，雀尾螳螂蝦就屬於粉碎型皮皮蝦。雀尾螳螂蝦的捕捉足踝部異常堅硬和發達，配合肢節上強健的肌肉，使得它們破壞力驚人。假如你想圈養雀尾螳螂蝦，它心情不好的時候有可能與你大戰，因為它有能力把水族箱的玻璃一拳擊穿。

科學家還測算過這樣的拳頭。

在皮皮蝦“出拳”時，“拳速”高達80公裡每小時，加速度超過10000個g(重力加速度)。我請教了一位物理學家，他表示難以置信：“這是個很嚇人的概念。”你想，火箭發射時，加速度才10個g。

皮皮蝦攝食的速度，連水中運動敏捷的魚、蝦也無法躲避逃脫。

皮皮蝦的堅硬“蝦拳”：科學家都想模擬用於武器研發

2016年，發表在《先進材料》雜志上的一篇文章中，來自美國加利福尼亞大學的科學家們對皮皮蝦的捕捉足材料進行了細微分析，並且嘗試了用3D打印的方式對其進行了模擬，同時進行了一系列的力學測試與分析。

實驗發現，皮皮蝦擊打獵物時受到的沖擊力高達1500牛頓(約150公斤)，按照常理，它早就該被這樣巨大的沖擊波擊到西伯利亞去，但是它依然穩如泰山。

到底是什麼樣子的生物材料才能在如此高強度的反復使用中不致損壞，科學家想知道：有沒有可能人工“模擬”出這樣的材料?

研究組利用光學顯微鏡和納米壓痕儀，觀察了一隻擁有粉碎型捕捉足的雀尾螳螂蝦。它的這隻“拳頭”大小約為7毫米。

科學家發現：這隻“拳頭”有三層——

從上往下看，第一層是捕捉足的最外層，叫做抗沖擊表面，這層將會直接作用於獵物。

因為鈣化程度已經非常高了，所以整層的材料由一個個結晶形成的納米顆粒組成，這裡也是整個捕捉足最硬的區域。

接下來就是抗沖擊區域，這裡藏著皮皮蝦最大的秘密，也是它的捕捉足強度如此之高的核心秘訣——周期性人字形結構。通過納米壓痕儀可以看到，整體材料的多層結構，與坦克的復合裝甲材料相似。

在受到沖擊時，皮皮蝦的周期性人字形結構材料，內部形變很小。這說明這種結構可以很好地分散所受外力，從而能夠最大程度地保持材料本身的穩定。

正是因為這個神奇的周期性人字形結構，使得皮皮蝦的“蝦拳”成為了地球上最強的生物材料之一。

如果可以將以上3D打印出的周期性人字形結構一層一層疊加起來，真正達到100%仿皮皮蝦的效果，由於這類材料本身十分輕薄，應用將是不可限量的。

事實証明，皮皮蝦的秘密是有可能被模仿和復制的，“蝦拳”材料作為一種超強材料，擁有巨大的應用前景，比如，加固防彈頭盔、防彈衣、盾牌、甚至是坦克裝甲車。（記者 章咪佳）