Bí mật đằng sau cú đấm siêu tốc của tôm tít
Tôm tít sở hữu cú đấm cực mạnh và nhanh, nhưng cơ thể chúng không hề hấn gì. Nghiên cứu mới đã khám phá ra cấu trúc đặc biệt trong càng của tôm tít giúp chúng hấp thụ sóng âm và chống lại chấn động. Khám phá này có thể ứng dụng vào việc thiết kế áo giáp và thiết bị bảo hộ trong tương lai.
Tôm tít được biết đến với cú đấm cực mạnh, có thể đạt tốc độ tương đương viên đạn và tạo ra lực gấp hàng ngàn lần trọng lượng cơ thể. Điều đáng kinh ngạc là chúng không hề bị thương tổn sau những cú đấm như vậy.
Một nhóm nghiên cứu đã tìm ra câu trả lời cho bí ẩn này. Càng của tôm tít có cấu trúc phân lớp đặc biệt, hoạt động như một bộ lọc âm thanh, ngăn chặn sóng âm gây tổn thương mô mềm và dây thần kinh. Cơ chế này được gọi là cơ chế âm thanh.
Tôm tít không phải là tôm cũng không phải bọ ngựa, mà thuộc nhóm giáp xác biển săn mồi. Loài tôm tít công (Odontodactylus scyllarus) là một trong những kẻ săn mồi đáng gờm nhất ở vùng nước nông nhiệt đới.
Nghiên cứu trên càng tôm tít công cho thấy ba lớp bảo vệ âm thanh. Lớp ngoài cùng được bao phủ bởi hydroxyapatite, một chất cũng có trong men răng và xương, giúp tăng độ cứng. Bên dưới là lớp đệm va chạm với cấu trúc chitin hình xương cá, giúp tiêu tán sóng âm và ngăn nứt gãy. Cuối cùng là lớp tuần hoàn gồm các lò xo chitin cuộn lại, giúp tích trữ và giải phóng năng lượng cho cú đấm, đồng thời bảo vệ các mô mềm.
Cú đấm của tôm tít nhanh đến mức tạo ra bong bóng khí trong nước. Khi bong bóng này vỡ ra, chúng giải phóng năng lượng nhiệt và ánh sáng cực lớn, khiến vùng nước xung quanh nóng lên trong tích tắc.
Để kiểm tra độ bền của càng tôm tít, các nhà nghiên cứu đã cho tôm đấm vào cảm biến áp điện và sử dụng tia laser siêu âm để quan sát cách càng chống lại sóng âm. Kết quả cho thấy lớp đệm va chạm chịu được áp lực lớn nhất, trong khi lớp tuần hoàn cũng có hiệu quả tương tự. Sự kết hợp của hai lớp này giúp càng tôm tít gần như miễn nhiễm với chấn động do chính nó tạo ra.
Cấu trúc bảo vệ của tôm tít là một ví dụ hiếm hoi trong tự nhiên. Một số loài bướm đêm cũng có vảy cánh hấp thụ sóng âm từ dơi để tránh bị săn mồi.
Khám phá này mở ra tiềm năng ứng dụng trong việc thiết kế áo giáp và thiết bị bảo hộ mới, chẳng hạn như mũ bảo hiểm xe đạp, lấy cảm hứng từ loài sinh vật nhỏ bé nhưng vô cùng mạnh mẽ này.
