Mantis Shrimp Punch

A four-inch crustacean on a Pacific reef throws a punch that briefly outshines the sun. The blow lands so hard the water itself flashes into light. Materials scientists have been trying to copy the club for twenty years.

The peacock mantis shrimp, Odontodactylus scyllarus×ConceptOdontodactylus scyllarusThe peacock mantis shrimp, a stomatopod crustacean native to Indo-Pacific reefs from East Africa to Guam. Adults reach about eighteen centimetres and live in self-excavated burrows, ambushing snails, crabs, and small fish with a hammer-like second pair of thoracic appendages. The species is the most-studied of roughly four hundred and fifty stomatopods and the reference animal for nearly all of the club-mechanics work.蝉形齿指虾蛄（俗称雀尾螳螂虾）是一种口足类甲壳动物，原生于从东非到关岛的印度洋-太平洋珊瑚礁海域。成年个体体长可达约18厘米，栖息于自己挖掘的洞穴中，利用像锤子一样的第二对胸足伏击蜗牛、螃蟹和小鱼。该物种是约450种口足类动物中研究最深入的一种，也是几乎所有关于捕食足力学研究的基准动物。El camarón mantis pavo real, un crustáceo estomatópodo nativo de los arrecifes del Indo-Pacífico, desde el este de África hasta Guam. Los adultos alcanzan unos dieciocho centímetros y viven en madrigueras excavadas por ellos mismos, emboscando caracoles, cangrejos y peces pequeños con un segundo par de apéndices torácicos en forma de martillo. Es el estomatópodo más estudiado y la especie de referencia para la mecánica de su maza.روبيان مانتيس الطاووس هو قشري من فصيلة فمويات الأرجل، موطنه الأصلي شعاب المحيطين الهندي والهادئ من شرق إفريقيا إلى غوام. يصل طول البالغين إلى حوالي 18 سم ويعيشون في جحور يحفرونها بأنفسهم، حيث يتربصون بالحلزونات والسلطعونات والأسماك الصغيرة ويهاجمونها بزوج ثانٍ من الزوائد الصدرية يشبه المطرقة. هذا النوع هو الأكثر دراسة ومرجع لأبحاث الميكانيكا الحيوية.A lagosta-boxeadora-palhaço é um crustáceo estomatópode nativo de recifes do Indo-Pacífico, da África Oriental a Guam. Os adultos atingem cerca de dezoito centímetros e vivem em tocas escavadas por eles mesmos, emboscando caramujos, caranguejos e pequenos peixes com um segundo par de apêndices torácicos em forma de martelo. É o estomatópode mais estudado e o animal de referência para quase todo o trabalho de mecânica de impacto.मयूर मेंटिस झींगा, एक स्टोमेटोपॉड क्रस्टेशियन जो पूर्वी अफ्रीका से गुआम तक भारत-प्रशांत चट्टानों का मूल निवासी है, जिसे ओडोंटोडैक्टाइलस स्काइलारस (Odontodactylus scyllarus) कहा जाता है। वयस्क लगभग अठारह सेंटीमीटर तक पहुंचते हैं और खुद के खोदे गए बिलों में रहते हैं, जो हथौड़े जैसे वक्षीय उपांगों की दूसरी जोड़ी के साथ घोंघे, केकड़ों और छोटी मछलियों पर घात लगाते हैं। यह प्रजाति सबसे अधिक अध्ययन की जाने वाली प्रजाति है।Udang mantis merak, krustasea stomatopoda asli terumbu karang Indo-Pasifik dari Afrika Timur hingga Guam. Dewasa mencapai ukuran sekitar delapan belas sentimeter dan tinggal di liang yang digali sendiri, menjebak siput, kepiting, dan ikan kecil dengan sepasang alat gerak dada kedua yang menyerupai palu. Spesies ini paling banyak dipelajari dari sekitar empat ratus lima puluh stomatopoda dan menjadi acuan penelitian mekanika pemukul.La crevette-mante paon (Odontodactylus scyllarus) est un crustacé stomatopode originaire des récifs de l'Indo-Pacifique, de l'Afrique de l'Est à Guam. Les admis atteignent environ dix-huit centimètres et vivent dans des terriers creusés par eux-mêmes, embusquant escargots, crabes et petits poissons à l'aide de leur deuxième paire d'appendices thoraciques en forme de marteau. C'est l'espèce de référence pour l'étude mécanique de ces pinces.モンハナシャコは、東アフリカからグアムにかけてのインド太平洋のサンゴ礁に生息する口脚目の甲殻類である。成体は約18センチメートルに達し、自ら掘った巣穴に暮らす。ハンマーのような形状をした第2胸脚（捕脚）を用いて、巻貝やカニ、小魚などを待ち伏せして襲う。約450種存在するシャコ類の中で最も研究が進んでおり、その打撃力学に関するほぼすべての研究の基準生物となっている。Павлинья креветка-богомол (Odontodactylus scyllarus) — ротоногое ракообразное, обитающее на рифах Индо-Тихоокеанского региона от Восточной Африки до Гуама. Взрослые особи достигают около 18 см и живут в самостоятельно вырытых норах, устраивая засады на улиток, крабов и мелкую рыбу с помощью молотоподобной второй пары грудных конечностей. Это самый изученный вид из ротоногих и модельный объект для механики удара.Der Pfauenaugen-Fangschreckenkrebs ist ein stomatopoder Krebs, der in den Riffen des Indopazifiks von Ostafrika bis Guam heimisch ist. Erwachende Tiere werden etwa achtzehn Zentimeter groß und leben in selbst gegrabenen Höhlen, wo sie Schnecken, Krabben und kleine Fische mit einem hammerartigen zweiten Paar von Brustgliedmaßen überfallen. Die Art ist der am besten untersuchte Stomatopode und das Referenztier für Schlagmechanik-Forschung.공작갯가재(Odontodactylus scyllarus)는 동아프리카에서 괌에 이르는 인도-태평양 산호초 지대에 서식하는 구각목 갑각류이다. 성체는 약 18cm까지 자라며 직접 판 굴속에 살면서 망치처럼 생긴 두 번째 가슴 다리를 이용해 달팽이, 게, 작은 물고기 등을 습격한다. 약 450종의 구각류 중 가장 연구가 많이 된 종으로, 이들의 강력한 타격(dactyl club) 메커니즘을 분석하는 거의 모든 공학 연구의 표준 모델 생물이다., lives in a burrow on a coral reef and eats snails. To get at a snail it punches the shell with a club on the end of its second pair of limbs. The strike takes under three milliseconds. The club leaves its resting position at roughly twenty-three metres per second and pulls more than ten thousand g on the way out. A bullet leaving the muzzle of a handgun accelerates more slowly.

That alone would be unusual. What makes the punch strange is what happens to the water in front of it.

The club moves so quickly that the surrounding seawater cannot fill the low-pressure wake behind it. A vapour-filled cavity opens — a cavitation×ConceptcavitationThe formation and collapse of vapour-filled bubbles in a liquid when local pressure drops below the vapour pressure. Ship propellers cavitate at speed, eroding the bronze; the same physics pits the impellers of pumps and the leading edges of hydrofoils. The collapse is violent enough to release light, heat, and a shockwave — useful for breaking kidney stones, destructive almost everywhere else.空化是指当局部压力降至蒸汽压以下时，液体中气泡的形成和破裂过程。船用螺旋桨在高转速下会产生空化现象，从而侵蚀青铜叶片；同样的物理原理也会损坏水泵叶轮和水翼的前缘。气泡的破裂非常剧烈，足以释放出光、热和冲击波——这在粉碎肾结石时非常有用，但几乎在其他所有地方都具有破坏性。La cavitación es la formación y colapso de burbujas de vapor en un líquido cuando la presión local cae por debajo de la presión de vapor. Las hélices de los barcos cavitan a gran velocidad, erosionando el bronce; la misma física daña los impulsores de bombas y bordes de hidroalas. El colapso es violento, liberando luz, calor y ondas de choque, útiles para romper cálculos renales pero destructivos en lo demás.التكهف هو تشكل وانهيار فقاعات مليئة بالبخار في سائل عندما ينخفض الضغط الموضعي عن ضغط البخار. تتكهف مراوح السفن عند السرعة العالية، مما يؤدي إلى تآكل البرونز؛ وتؤثر نفس الفيزياء على دافعات المضخات والحواف الأمامية للأجنحة المائية. هذا الانهيار عنيف بما يكفي لإطلاق الضوء والحرارة وموجة صدمية مفيدة لتفتيت حصى الكلى، ولكنه مدمر في كل مكان آخر تقريباً.Cavitação é a formação e colapso de bolhas cheias de vapor em um líquido quando a pressão local cai abaixo da pressão de vapor. Hélices de navios cavitam em velocidade, corroendo o bronze; a mesma física desgasta os rotores de bombas e as bordas de fólios. O colapso é violento o suficiente para liberar luz, calor e uma onda de choque — útil para quebrar pedras nos rins, mas destrutiva em quase tudo.कैविटेशन (Cavitation) एक तरल में भाप से भरे बुलबुलों के बनने और टूटने की प्रक्रिया है जब स्थानीय दबाव भाप के दबाव से नीचे गिर जाता है। जहाजों के प्रोपेलर तेज गति से कैविटेट होते हैं, जिससे उनके कांस्य का क्षरण होता है। यही भौतिकी पंपों के प्ररितक और हाइड्रोफॉइल के किनारों को भी प्रभावित करती है। यह पतन प्रकाश, गर्मी और एक शॉकवेव छोड़ने के लिए काफी हिंसक है।Kavitasi adalah pembentukan dan runtuhnya gelembung berisi uap dalam cairan ketika tekanan lokal turun di bawah tekanan uap. Baling-baling kapal mengalami kavitasi pada kecepatan tinggi, mengikis perunggu; fisika yang sama merusak impeler pompa dan bagian depan hidrofoil. Runtuhnya gelembung cukup keras untuk melepaskan cahaya, panas, dan gelombang kejut, berguna untuk memecahkan batu ginjal.La cavitation est la formation et l'implosion de bulles de vapeur dans un liquide lorsque la pression locale descend sous la pression de vapeur. Les hélices de navires cavitent à grande vitesse, corrodant le bronze ; la même physique endommage les turbines de pompes et les profils d'hydroptères. L'implosion est si violente qu'elle libère de la lumière, de la chaleur et une onde de choc, utile pour détruire les calculs rénaux.キャビテーション（空洞現象）とは、局所的な圧力が蒸気圧を下回ることで、液体中に気泡が発生・消滅する現象である。高速回転する船のプロペラで発生し、青銅を侵食するほか、同様の物理作用がポンプのインペラやウォーターフォイルの前縁にも損傷を与える。気泡の消滅は非常に激しく、光、熱、衝撃波を放出するため、結石の破砕には有用だが、他のほぼすべてにおいては破壊的である。Кавитация — это образование и захлопывание заполненных паром пузырьков в жидкости при падении местного давления ниже давления пара. Гребные винты судов кавитируют на скорости, разрушая бронзу; та же физика повреждает крыльчатки насосов и передние кромки подводных крыльев. Захлопывание происходит бурно, высвобождая свет, тепло и ударную волну, полезную для дробления камней в почках, но разрушительную во всех остальных случаях.Kavitation ist die Bildung und der Kollaps von dampfgefüllten Blasen in einer Flüssigkeit, wenn der lokale Druck unter den Dampfdruck fällt. Schiffspropeller kavitieren bei hoher Geschwindigkeit und erodieren die Bronze; dieselbe Physik beschädigt Pumpenlaufräder und die Vorderkanten von Tragflügeln. Der Kollaps ist so heftig, dass er Licht, Wärme und eine Druckwelle freisetzt — nützlich zur Zertrümmerung von Nierensteinen.공동현상(cavitation)은 액체의 국소 압력이 증기압 이하로 떨어질 때 기포가 형성되고 급격히 붕괴하는 현상이다. 고속 주행 시 선박 프로펠러에서 발생하여 청동 표면을 침식하며, 펌프 임펠러나 수중익선의 선단부도 동일한 물리적 파손을 겪는다. 기포 붕괴 시 극도로 높은 열과 빛, 충격파가 방출되는데, 신장 결석을 파쇄하는 의료 분야 등에는 유용하나 그 외 대부분의 분야에서는 기계적 손상을 초래한다. bubble — and then implodes when the pressure equalises. The collapse is violent. Inside that collapsing bubble, for a microsecond, the temperature climbs to something on the order of 4,400 °C, and a faint flash of light is emitted. The effect is called sonoluminescence×ConceptsonoluminescenceThe emission of short flashes of light from imploding bubbles in a liquid driven by sound waves or, in the mantis shrimp's case, by a mechanical strike. The mechanism inside the collapsing bubble is still debated. Candidates include blackbody radiation from compressed gas, bremsstrahlung from an ionised plasma, or something stranger. Temperatures of several thousand kelvin have been measured indirectly.声致发光是指液体中崩溃的气泡在声波驱动下，或者在螳螂虾的机械打击下，发射出短暂光闪烁的现象。崩溃气泡内部的发光机制目前仍有争议。可能的解释包括压缩气体的黑体辐射、电离等离子体的韧致辐射，或者某种更奇特的物理机制。科学家已通过间接方法测得数千开尔文的高温。La sonoluminiscencia es la emisión de breves destellos de luz por burbujas que implosionan en un líquido excitado por ondas sonoras o, en el camarón mantis, por un golpe mecánico. El mecanismo interno del colapso aún se debate: se propone radiación de cuerpo negro del gas comprimido, radiación de frenado de un plasma ionizado u otros fenómenos. Se han medido indirectamente temperaturas de varios miles de kelvin.التلألؤ الصوتي هو انبعاث ومضات قصيرة من الضوء من فقاعات منهارة في سائل مدفوع بموجات صوتية أو، في حالة روبيان مانتيس، بضربة ميكانيكية. لا يزال الميكانيك الداخلي للفقاعة المنهارة محل نقاش. وتشمل الاحتمالات إشعاع الجسم الأسود من الغاز المضغوط، أو إشعاع الكبح من بلازما متأينة، أو شيئاً أكثر غراية. وقد تم قياس درجات حرارة تصل إلى عدة آلاف كلفن بشكل غير مباشر.Sonoluminescência é a emissão de curtos flashes de luz a partir de bolhas que implodem em um líquido sob a ação de ondas sonoras ou, no caso da lagosta-boxeadora, por um golpe mecânico. O mecanismo dentro da bolha em colapso ainda é debatido. Os candidatos incluem radiação de corpo negro do gás comprimido, radiação de frenagem de um plasma ionizado ou processos mais exóticos. Temperaturas de milhares de kelvin foram estimadas.सोनोल्यूमिनिसेंस (Sonoluminescence) ध्वनि तरंगों द्वारा या मेंटिस झींगा के मामले में एक यांत्रिक प्रहार द्वारा संचालित तरल में फटने वाले बुलबुलों से प्रकाश की छोटी चमक का उत्सर्जन है। ढहते बुलबुले के अंदर की प्रक्रिया अभी भी बहस का विषय है। संभावित कारणों में संपीड़ित गैस से ब्लैकबॉडी विकिरण, या कुछ और अजीब शामिल है। परोक्ष रूप से कई हजार केल्विन तापमान मापा गया है।Sonoluminesensi adalah emisi kilatan cahaya singkat dari gelembung yang meledak dalam cairan जो dipicu oleh gelombang suara atau, pada udang mantis, oleh serangan mekanis. Mekanisme di dalam gelembung yang runtuh masih diperdebatkan. Kemungkinannya meliputi radiasi benda hitam dari gas terkompresi, radiasi pengereman dari plasma terionisasi, atau hal lain. Suhu hingga beberapa ribu kelvin telah diukur secara tidak langsung.La sonoluminescence est l'émission de brefs flashs de luz par des bulles implosant dans un liquide sous l'effet d'ondes sonores ou, chez la crevette-mante, d'un choc mécanique. Le mécanisme interne de l'implosion reste débattu, les hypothèses incluant le rayonnement de corps noir du gaz comprimé, le rayonnement de freinage d'un plasma ionisé ou d'autres théories. Des températures de plusieurs milliers de kelvins ont été mesurées.音響発光（ソノルミネッセンス）とは、音波（シャコの場合は打撃時の衝撃）によって液体中で圧壊する気泡から、極めて短い光のフラッシュが放出される現象である。崩壊する気泡の内部メカニズムについては未だに議論が続いており、圧縮された気体からの黒体放射や、電離プラズマによる制動放射などが候補に挙げられている。間接的な測定では数千ケルビンに達する温度が記録されている。Сонолюминесценция — это излучение коротких вспышек света схлопывающимися пузырьками в жидкости под действием звуковых волн или, в случае креветки-богомола, механического удара. Механизм внутри схлопывающегося пузырька все еще обсуждается. Среди кандидатов — тепловое излучение сжатого газа, тормозное излучение ионизированной плазмы или нечто более экзотическое. Косвенно измерялись температуры в несколько тысяч кельвинов.Sonolumineszenz ist die Emission kurzer Lichtblitze von implodierenden Blasen in einer Flüssigkeit, die durch Schallwellen oder, beim Fangschreckenkrebs, durch einen mechanischen Schlag angeregt werden. Der genaue Mechanismus im Inneren der kollabierenden Blase ist noch umstritten. Zu den Kandidaten gehören Schwarzkörperstrahlung des komprimierten Gases oder Bremsstrahlung eines ionisierten Plasmas. Temperaturen von mehreren tausend Kelvin wurden gemessen.음파발광(sonoluminescence)은 초음파 등의 음파 또는 갯가재의 물리적 타격으로 인해 액체 속에서 급격히 붕괴하는 기포가 아주 짧은 순간 동안 빛을 방출하는 현상이다. 기포 붕괴 시 내부에서 발광이 일어나는 미시적 원인에 대해서는 압축 기체의 흑체 복사, 이온화 플라즈마의 제동 복사 등 다양한 학설이 대립 중이다. 간접 측정을 통해 기포 중심부에서 수천 켈빈(K)에 달하는 온도가 관측된 바 있다., and in the shrimp's case it has been recorded on high-speed film. Each punch is, in effect, two punches: the club, then the shockwave from the bubble a fraction of a millisecond later. A snail is hit twice before it knows it has been hit once.

How the club survives itself

By any reasonable engineering intuition the club should not exist. The forces involved would shatter ceramic and crater steel. The shrimp moults and grows new clubs every few months, but the same club happily delivers tens of thousands of strikes before that moult. Something about its construction absorbs the recoil that ought to destroy it.

The answer, worked out largely by David Kisailus×PersonDavid KisailusMaterials scientist at the University of California, Irvine, previously at UC Riverside, who led the team that worked out the layered architecture of the mantis shrimp's dactyl club beginning in 2012. His group has since extended the work to fish scales, mollusc shells, and engineered composites that copy the helicoidal fibre arrangement for aerospace and protective applications.大卫·基赛勒斯是加利福尼亚大学欧文分校（此前任职于加州大学河滨分校）的材料科学家。自2012年起，他带领团队解析了螳螂虾捕食足锤击部的分层结构。此后，他的课题组将研究工作拓展到鱼鳞、贝壳以及模仿螺旋形纤维排列的工程复合材料中，以期在航空航天和防护装备领域获得应用。Científico de materiales de la Universidad de California en Irvine, antes en UC Riverside, que lideró el equipo que descifró la arquitectura estratificada de la maza dactilar del camarón mantis a partir de 2012. Desde entonces, su grupo ha extendido la investigación a escamas de peces, conchas de moluscos y compuestos de ingeniería que copian la disposición helicoidal de fibras para aplicaciones aeroespaciales y de protección.ديفيد كيسايلوس هو عالم مواد في جامعة كاليفورنيا في إيرفين، وكان يعمل سابقاً في جامعة كاليفورنيا في ريفيرسايد. قاد كيسايلوس الفريق الذي كشف عن البنية الطبقية لملقط روبيان مانتيس بدءاً من عام 2012. ومنذ ذلك الحين، وسعت مجموعته هذا العمل ليشمل قشور الأسماك وأصداف الرخويات والمواد المركبة الهندسية التي تحاكي الترتيب الحلزوني للألياف لتطبيقات الطيران والحماية.Cientista de materiais da Universidade da Califórnia em Irvine, anteriormente na UC Riverside, que liderou a equipe que desvendou a arquitetura em camadas da clava dáctila da lagosta-boxeadora a partir de 2012. Desde então, seu grupo estendeu o trabalho para escamas de peixes, conchas de moluscos e compósitos de engenharia que copiam o arranjo helicoidal de fibras para aplicações aeroespaciais e de proteção.कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, इरविन में सामग्री वैज्ञानिक, जो पहले यूसी रिवरसाइड में थे, जिन्होंने डेविड किसालुस (David Kisailus) के नेतृत्व में 2012 में मेंटिस झींगा के डैक्टाइल क्लब की स्तरित संरचना पर काम किया था। उनके समूह ने तब से मछली के तराजू, मोलस्क के गोले और इंजीनियर कंपोजिट पर काम का विस्तार किया है जो एयरोस्पेस और सुरक्षात्मक अनुप्रयोगों के लिए फाइबर व्यवस्था की नकल करते हैं।Ilmuwan bahan di University of California, Irvine, sebelumnya di UC Riverside, yang memimpin tim peneliti arsitektur berlapis pada pemukul udang mantis sejak 2012. Kelompoknya telah memperluas penelitian ini ke sisik ikan, cangkang moluska, dan komposit rekayasa yang meniru susunan serat helikoidal untuk aplikasi kedirgantaraan serta pelindung kekuatan tinggi.Scientifique des matériaux à l'université de Californie à Irvine, auparavant à UC Riverside, qui a dirigé l'équipe ayant décrypté la structure multicouche de la pince de la crevette-mante à partir de 2012. Son groupe a depuis élargi ses travaux aux écailles de poisson, aux coquilles de mollusques et aux composites synthétiques imitant cet agencement de fibres hélicoïdales pour des applications aérospatiales et balistiques.カリフォルニア大学アーバイン校（以前はカリフォルニア大学リバーサイド校）の材料科学者。2012年以降、モンハナシャコの第2胸脚（捕脚）にある打撃部の層状構造を解明する研究チームを主導した。彼のグループはその後、研究の対象を魚の鱗や貝殻、さらには航空宇宙や防護服分野への応用を目指してらせん状の繊維配列を模倣したエンジニアリング複合材料へと広げている。Материаловед из Калифорнийского университета в Ирвайне, ранее работавший в Калифорнийском университете в Риверсайде. С 2012 года он возглавлял команду, исследовавшую слоистую архитектуру ударного органа креветки-богомола. С тех пор его группа распространила эти исследования на рыбью чешую, раковины моллюсков и композиты, копирующие спиралевидное расположение волокон для аэрокосмической отрасли.Materialwissenschaftler an der University of California, Irvine, zuvor an der UC Riverside, der das Team leitete, das ab 2012 die geschichtete Struktur des Schlagwerkzeugs des Fangschreckenkrebses entschlüsselte. Seine Gruppe hat diese Arbeit seitdem auf Fischschuppen, Molluskenschalen und künstliche Verbundwerkstoffe ausgeweitet, die die helikoide Faseranordnung für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt kopieren.캘리포니아 대학교 어바인(UC Irvine) 소속의 재료공학자(이전 UC 리버사이드 근무)로, 2012년부터 갯가재의 강력한 타격용 앞다리(dactyl club)의 내부 적층 아키텍처를 밝혀낸 연구팀을 이끌었다. 그의 연구 그룹은 이 적층 분석 기법을 물고기 비늘, 연체동물 껍질로 확장했으며, 헬리코이달(나선형) 섬유 배열 구조를 모방한 고강도 항공우주용 및 방호용 엔지니어링 신소재 개발 연구를 지속하고 있다. and his group at UC Riverside in a series of papers beginning in 2012, is structural rather than chemical. The impact face is a thin layer of hydroxyapatite — the same mineral as tooth enamel — crystallised into unusually dense rods aligned with the strike direction. Behind that sits a thicker zone made of chitin fibres impregnated with calcium carbonate and arranged in a helicoidal architecture×Concepthelicoidal (Bouligand) architectureA material design in which thin layers of aligned fibres are stacked with each layer rotated by a small angle from the one below, producing a slow spiral through the thickness. Named for the French biologist Yves Bouligand, who described it in crustacean cuticle in 1965. A crack travelling through the stack must continuously change direction, dissipating energy and resisting catastrophic failure.布里冈结构是一种材料设计方式，其中对齐纤维组成的薄层依次叠放，且每层均比其下方的一层旋转微小角度，从而在厚度方向上形成缓慢的螺旋。该结构以法国生物学家伊夫·布里冈的名字命名，他于1965年首次在甲壳动物的角质层中描述了这种结构。穿过此结构的裂纹必须不断改变方向，从而耗散能量并防止灾难性失效。Diseño de materiales en el que se apilan capas delgadas de fibras alineadas, cada una rotada un pequeño ángulo respecto a la inferior, formando una espiral lenta en el espesor. Llamada así por el biólogo francés Yves Bouligand, quien la describió en la cutícula de crustáceos en 1965. Las grietas que avanzan por el material deben cambiar de dirección constantemente, disipando energía y evitando fallas catastróficas.بنية بوليغاند هي تصميم للمواد يتم فيه رص طبقات رقيقة من الألياف المحاذية مع تدوير كل طبقة بزاوية صغيرة مقارنة بالطبقة التي تحتها، مما ينتج حلزوناً تدريجياً عبر السماكة. سميت باسم عالم الأحياء الفرنسي إيف بوليغاند، الذي وصفها في قشيرات القشريات عام 1965. يجب على الشق الذي يمر عبر هذه البنية تغيير اتجاهه باستمرار، مما يبدد الطاقة ويقاوم الفشل الكارثي.Estrutura de Bouligand é um design de materiais no qual camadas finas de fibras alinhadas são empilhadas, com cada camada rotacionada por um pequeno ângulo em relação à inferior, produzindo uma espiral lenta ao longo da espessura. Nomeada em homenagem ao biólogo francês Yves Bouligand, que a descreveu na cutícula de crustáceos em 1965. Uma trinca deve mudar de direção constantemente, dissipando energia e evitando falhas catastróficas.एक सामग्री डिज़ाइन जिसमें संरेखित फाइबर की पतली परतें इस प्रकार खड़ी की जाती हैं कि प्रत्येक परत नीचे की परत से थोड़े कोण पर घूमती है, जिससे मोटाई के माध्यम से एक धीमी सर्पिल बनती है, जिसे बॉलिगैंड संरचना (Bouligand structure) कहा जाता है। इसका नाम फ्रांसीसी जीवविज्ञानी यवेस बॉलिगैंड के नाम पर रखा गया है, जिन्होंने 1965 में क्रस्टेशियन क्यूटिकल में इसका वर्णन किया था। दरार को ऊर्जा नष्ट करनी होती है।Struktur Bouligand adalah desain material yang terdiri dari lapisan tipis serat sejajar yang ditumpuk, dengan setiap lapisan diputar pada sudut kecil relatif terhadap lapisan di bawahnya, menghasilkan spiral lambat di sepanjang ketebalan. Dinamai dari biolog Prancis Yves Bouligand yang mendeskripsikannya pada kutikula krustasea tahun 1965. Retakan yang merambat harus terus berputar arah, mendisipasi energi dan menolak patah.Structure de Bouligand : conception de matériau où de fines couches de fibres alignées sont empilées, chaque couche étant pivotée d'un angle faible par rapport à la précédente, formant une spirale progressive dans l'épaisseur. Nommée d'après le biologiste français Yves Bouligand, qui l'a décrite dans la cuticule des crustacés en 1965. Une fissure traversant cet empilement doit dévier sans cesse, dissipant l'énergie et évitant la rupture.ブーリガン構造とは、整列した繊維の薄い層を、各層がすぐ下の層からわずかな角度ずつ回転するように積み重ねることで、厚み方向に向かって緩やかな螺旋を形成する材料設計である。1965年に甲殻類のクチクラ（外骨格）においてこの構造を記述したフランスの生物学者イヴ・ブーリガンにちなんで名付けられた。この積層構造を進む亀裂は常に方向を変えなければならず、エネルギーが分散されて破滅的な破壊を防ぐ。Структура Булигана — это структура материала, в которой тонкие слои выровненных волокон уложены так, что каждый слой повернут на небольшой угол относительно нижележащего, образуя плавную спираль по всей толщине. Названа в честь французского биолога Ива Булигана, описавшего ее в кутикуле ракообразных в 1965 году. Трещина, проходящая через нее, вынуждена постоянно менять направление, что рассеивает энергию и предотвращает разрушение.Bouligand-Struktur ist ein Materialdesign, bei dem dünne Schichten ausgerichteter Fasern so gestapelt werden, dass jede Schicht um einen kleinen Winkel gegenüber der darunter liegenden gedreht ist, was eine Spirale durch die Dicke erzeugt. Benannt nach dem französischen Biologen Yves Bouligand, der sie 1965 in der Kutikula von Krebsen beschrieb. Ein Riss muss ständig die Richtung ändern, was Energie ableitet und katastrophales Versagen verhindert.부리간드 구조(Bouligand structure)는 정렬된 섬유의 얇은 층들을 적층하되 각 층을 바로 아래 층으로부터 미세한 각도만큼 회전시켜 쌓음으로써 전체 두께 방향으로 완만한 나선형 구조를 형성하는 재료 설계 방식이다. 1965년 갑각류의 큐티클(외피)에서 이 구조를 최초 발견한 프랑스 생물학자 이브 부리간드의 이름을 땄다. 균열 발생 시 전파 방향이 계속 꺾이며 에너지를 분산시켜 치명적 파괴를 방지한다.: each layer of fibres rotated a few degrees from the one beneath it, so that a stack of perhaps two hundred layers turns through a full spiral. A crack trying to travel through the material has to keep changing direction to follow the rotating fibres. It loses energy at every turn. By the time it has spiralled a millimetre into the club, there is nothing left of it.

The pattern is not unique to the shrimp — it shows up in beetle elytra, fish scales, and the cell walls of some plants — but the mantis shrimp's version is the most punishing test case in nature. Composite panels copied from the design, woven from carbon fibre in the same rotating-ply pattern, have shown markedly better impact resistance in lab tests. Helicoidal layups are now under serious consideration for aircraft skins, body armour, and helmets.

The eyes are the other story

While the club gets the magazine covers, the animal's eyes are arguably stranger. Human colour vision uses three types of photoreceptor. The mantis shrimp has between twelve and sixteen, including several tuned to ultraviolet and others sensitive to circularly polarised light, which no other animal is known to detect. For a long time biologists assumed this meant the shrimp saw colour in extraordinary resolution. Work by Justin Marshall×PersonJustin MarshallNeurobiologist at the University of Queensland's Queensland Brain Institute, known for decades of work on visual systems in reef animals. His 2014 paper with Hanne Thoen and colleagues used behavioural training to show that mantis shrimp discriminate colours less finely than vertebrates, despite having far more photoreceptor classes, and proposed that the eye performs fast pattern recognition rather than spectral analysis.贾斯汀·马歇尔是昆士兰大学昆士兰脑研究所的神经生物学家，数十年来致力于研究珊瑚礁动物的视觉系统。他于2014年与汉娜·索恩及同事发表的论文中，利用行为训练表明，尽管螳螂虾拥有多得多的光感受器类别，但它们分辨颜色的精细度其实不如脊椎动物，并提出螳螂虾的眼睛执行的是快速模式识别，而非光谱分析。Neurobiólogo del Instituto del Cerebro de la Universidad de Queensland, conocido por décadas de trabajo en sistemas visuales de animales de arrecife. Su artículo de 2014 con Hanne Thoen y colegas usó entrenamiento conductual para mostrar que el camarón mantis discrimina colores de forma menos precisa que los vertebrados, pese a tener más clases de fotorreceptores, proponiendo que su ojo realiza un reconocimiento rápido de patrones.جاستن مارشال هو عالم أحياء عصبية في معهد كوينزلاند للدماغ بجامعة كوينزلاند، وهو معروف بعقود من العمل على الأنظمة البصرية في حيوانات الشعاب المرجانية. استخدمت ورقته البحثية عام 2014 مع هانا ثوين وزملائها التدريب السلوكي لإثبات أن روبيان مانتيس يميز الألوان بشكل أقل دقة من الفقاريات، على الرغم من امتلاكه فئات أكثر بكثير من المستقبلات الضوئية، واقترحت أن العين تؤدي التعرف السريع على الأنماط.Neurobiólogo no Queensland Brain Institute da Universidade de Queensland, conhecido por décadas de trabalho em sistemas visuais de animais de recife. Seu artigo de 2014 com Hanne Thoen e colegas usou treinamento comportamental para mostrar que a lagosta-boxeadora discrimina cores de forma menos refinada que os vertebrados, apesar de ter muito mais classes de fotorreceptores, e propôs que o olho realiza reconhecimento rápido de padrões.क्वींसलैंड विश्वविद्यालय के क्वींसलैंड ब्रेन इंस्टीट्यूट में न्यूरोबायोलॉजिस्ट, जो चट्टानी जानवरों में दृश्य प्रणालियों पर दशकों के काम के लिए जाने जाते हैं, जिन्हें जस्टिन मार्शल (Justin Marshall) कहा जाता है। हैन थोएन और उनके सहयोगियों के साथ उनके 2014 के पेपर ने व्यवहारिक प्रशिक्षण का उपयोग करके दिखाया कि मेंटिस झींगा कशेरुकियों की तुलना में रंगों में कम अंतर करते हैं, बावजूद इसके कि उनके पास कई फोटोरिसेप्टर वर्ग हैं।Neurobiolog di Queensland Brain Institute, University of Queensland, yang dikenal karena penelitiannya selama puluhan tahun tentang sistem visual hewan terumbu karang. Makalahnya tahun 2014 bersama Hanne Thoen dan rekan-rekan menunjukkan bahwa udang mantis membedakan warna kurang sensitif dibanding vertebrata, meskipun memiliki kelas fotoreseptor jauh lebih banyak, menunjukkan mata melakukan pengenalan pola cepat daripada analisis spektral.Neurobiologiste au Queensland Brain Institute de l'université du Queensland, connu pour ses décennies de recherche sur le système visuel des animaux récifaux. Sa publication de 2014 avec Hanne Thoen et ses collègues montre, par conditionnement comportemental, que la crevette-mante distingue moins bien les couleurs que les vertébrés malgré un plus grand nombre de photorécepteurs, suggérant que son œil privilégie la reconnaissance de formes.クイーンズランド大学脳研究所の神経生物学者であり、サンゴ礁生物の視覚システムに関する数十年にわたる研究で知られる。2014年のハネ・ソエンらとの共同論文では、行動訓練を用いることで、モンハナシャコは脊椎動物よりもはるかに多くの光受容体クラスを持つにもかかわらず、色を識別する精度は劣ることを示し、シャコの目は分光分析ではなく高速なパターン認識を行っているという説を提唱した。Нейробиолог из Института мозга Квинслендского университета, известный десятилетиями исследований зрительных систем рифовых животных. Его статья 2014 года, написанная совместно с Ханной Тон и коллегами, с помощью поведенческого обучения показала, что креветка-богомол различает цвета менее тонко, чем позвоночные, несмотря на наличие гораздо большего числа классов фоторецепторов, и предположила, что глаз выполняет быстрое распознавание образов.Neurobiologe am Queensland Brain Institute der University of Queensland, bekannt für seine jahrzehntelange Arbeit über die visuellen Systeme von Rifftieren. Seine Arbeit aus dem Jahr 2014 mit Hanne Thoen und Kollegen zeigte durch Verhaltenstraining, dass Fangschreckenkrebse Farben weniger feinsinnig unterscheiden als Wirbeltiere, obwohl sie viel mehr Fotorezeptorklassen besitzen. Er schlug vor, dass das Auge eine schnelle Mustererkennung durchführt.퀸즐랜드 대학교 산하 퀸즐랜드 뇌연구소 소속의 신경생물학자(Justin Marshall)로, 산호초 서식 생물들의 시각 체계에 관한 수십 년간의 연구로 저명하다. 2014년 한네 톤(Hanne Thoen) 등 동료 연구원들과 공동 집필한 논문에서 행동 훈련 방식을 통해 갯가재가 척추동물에 비해 색상 식별력이 떨어진다는 점을 입증했다. 이는 수많은 광수용체 세포가 스펙트럼 분석 대신 시각 패턴을 초고속으로 인지하는 데 사용됨을 시사한다. at the University of Queensland in 2014 suggested the opposite: the shrimp seems to discriminate colour worse than we do, and the receptors are probably used for fast, low-computation recognition — a kind of optical barcode reader, scanning a scene rather than building one. The trade-off makes sense for an animal whose decisive moment lasts three milliseconds.

What we still don't know

We do not know how the spring works in detail. The strike is powered by a saddle-shaped piece of cuticle that the shrimp loads slowly with its muscles and then releases through a latch, like a crossbow. The geometry of that saddle, and exactly how it stores elastic energy without fatiguing, is still being modelled.

We do not know what the upper limit on a biological punch is. Larger mantis shrimps deliver larger absolute forces but, oddly, smaller accelerations. Whether something the size of a lobster could in principle evolve the same mechanism, or whether the physics caps out somewhere below that, has not been worked out.

We do not really know what the shrimp sees. The 2014 result is well-supported but leaves open what the polarisation channels are actually for — mate recognition, prey detection, private signalling on a reef full of eavesdroppers. Some of the candidate experiments would require building displays that can emit circularly polarised patterns on a coral-reef timescale, which is harder than it sounds.

Four hundred million years is a long time to spend iterating on a single design problem. The shrimp's answer involves a spring, a latch, a club, a bubble, and a shockwave, in that order, fired in under the time it takes a human nerve to register that something has moved.

Un crustáceo de diez centímetros en un arrecife del Pacífico lanza un puñetazo que, por un instante, eclipsa al sol. El golpe impacta con tal contundencia que el agua misma estalla en luz. Los científicos de materiales llevan veinte años intentando copiar esa maza.

La langosta mantis pavo real, Odontodactylus scyllarus×ConceptOdontodactylus scyllarusThe peacock mantis shrimp, a stomatopod crustacean native to Indo-Pacific reefs from East Africa to Guam. Adults reach about eighteen centimetres and live in self-excavated burrows, ambushing snails, crabs, and small fish with a hammer-like second pair of thoracic appendages. The species is the most-studied of roughly four hundred and fifty stomatopods and the reference animal for nearly all of the club-mechanics work.蝉形齿指虾蛄（俗称雀尾螳螂虾）是一种口足类甲壳动物，原生于从东非到关岛的印度洋-太平洋珊瑚礁海域。成年个体体长可达约18厘米，栖息于自己挖掘的洞穴中，利用像锤子一样的第二对胸足伏击蜗牛、螃蟹和小鱼。该物种是约450种口足类动物中研究最深入的一种，也是几乎所有关于捕食足力学研究的基准动物。El camarón mantis pavo real, un crustáceo estomatópodo nativo de los arrecifes del Indo-Pacífico, desde el este de África hasta Guam. Los adultos alcanzan unos dieciocho centímetros y viven en madrigueras excavadas por ellos mismos, emboscando caracoles, cangrejos y peces pequeños con un segundo par de apéndices torácicos en forma de martillo. Es el estomatópodo más estudiado y la especie de referencia para la mecánica de su maza.روبيان مانتيس الطاووس هو قشري من فصيلة فمويات الأرجل، موطنه الأصلي شعاب المحيطين الهندي والهادئ من شرق إفريقيا إلى غوام. يصل طول البالغين إلى حوالي 18 سم ويعيشون في جحور يحفرونها بأنفسهم، حيث يتربصون بالحلزونات والسلطعونات والأسماك الصغيرة ويهاجمونها بزوج ثانٍ من الزوائد الصدرية يشبه المطرقة. هذا النوع هو الأكثر دراسة ومرجع لأبحاث الميكانيكا الحيوية.A lagosta-boxeadora-palhaço é um crustáceo estomatópode nativo de recifes do Indo-Pacífico, da África Oriental a Guam. Os adultos atingem cerca de dezoito centímetros e vivem em tocas escavadas por eles mesmos, emboscando caramujos, caranguejos e pequenos peixes com um segundo par de apêndices torácicos em forma de martelo. É o estomatópode mais estudado e o animal de referência para quase todo o trabalho de mecânica de impacto.मयूर मेंटिस झींगा, एक स्टोमेटोपॉड क्रस्टेशियन जो पूर्वी अफ्रीका से गुआम तक भारत-प्रशांत चट्टानों का मूल निवासी है, जिसे ओडोंटोडैक्टाइलस स्काइलारस (Odontodactylus scyllarus) कहा जाता है। वयस्क लगभग अठारह सेंटीमीटर तक पहुंचते हैं और खुद के खोदे गए बिलों में रहते हैं, जो हथौड़े जैसे वक्षीय उपांगों की दूसरी जोड़ी के साथ घोंघे, केकड़ों और छोटी मछलियों पर घात लगाते हैं। यह प्रजाति सबसे अधिक अध्ययन की जाने वाली प्रजाति है।Udang mantis merak, krustasea stomatopoda asli terumbu karang Indo-Pasifik dari Afrika Timur hingga Guam. Dewasa mencapai ukuran sekitar delapan belas sentimeter dan tinggal di liang yang digali sendiri, menjebak siput, kepiting, dan ikan kecil dengan sepasang alat gerak dada kedua yang menyerupai palu. Spesies ini paling banyak dipelajari dari sekitar empat ratus lima puluh stomatopoda dan menjadi acuan penelitian mekanika pemukul.La crevette-mante paon (Odontodactylus scyllarus) est un crustacé stomatopode originaire des récifs de l'Indo-Pacifique, de l'Afrique de l'Est à Guam. Les admis atteignent environ dix-huit centimètres et vivent dans des terriers creusés par eux-mêmes, embusquant escargots, crabes et petits poissons à l'aide de leur deuxième paire d'appendices thoraciques en forme de marteau. C'est l'espèce de référence pour l'étude mécanique de ces pinces.モンハナシャコは、東アフリカからグアムにかけてのインド太平洋のサンゴ礁に生息する口脚目の甲殻類である。成体は約18センチメートルに達し、自ら掘った巣穴に暮らす。ハンマーのような形状をした第2胸脚（捕脚）を用いて、巻貝やカニ、小魚などを待ち伏せして襲う。約450種存在するシャコ類の中で最も研究が進んでおり、その打撃力学に関するほぼすべての研究の基準生物となっている。Павлинья креветка-богомол (Odontodactylus scyllarus) — ротоногое ракообразное, обитающее на рифах Индо-Тихоокеанского региона от Восточной Африки до Гуама. Взрослые особи достигают около 18 см и живут в самостоятельно вырытых норах, устраивая засады на улиток, крабов и мелкую рыбу с помощью молотоподобной второй пары грудных конечностей. Это самый изученный вид из ротоногих и модельный объект для механики удара.Der Pfauenaugen-Fangschreckenkrebs ist ein stomatopoder Krebs, der in den Riffen des Indopazifiks von Ostafrika bis Guam heimisch ist. Erwachende Tiere werden etwa achtzehn Zentimeter groß und leben in selbst gegrabenen Höhlen, wo sie Schnecken, Krabben und kleine Fische mit einem hammerartigen zweiten Paar von Brustgliedmaßen überfallen. Die Art ist der am besten untersuchte Stomatopode und das Referenztier für Schlagmechanik-Forschung.공작갯가재(Odontodactylus scyllarus)는 동아프리카에서 괌에 이르는 인도-태평양 산호초 지대에 서식하는 구각목 갑각류이다. 성체는 약 18cm까지 자라며 직접 판 굴속에 살면서 망치처럼 생긴 두 번째 가슴 다리를 이용해 달팽이, 게, 작은 물고기 등을 습격한다. 약 450종의 구각류 중 가장 연구가 많이 된 종으로, 이들의 강력한 타격(dactyl club) 메커니즘을 분석하는 거의 모든 공학 연구의 표준 모델 생물이다., vive en una madriguera en un arrecife de coral y se alimenta de caracoles. Para alcanzar a su presa, golpea la concha con una maza situada al final de su segundo par de extremidades. El impacto dura menos de tres milisegundos. La maza abandona su posición de reposo a unos veintitrés metros por segundo y soporta más de diez mil g en su trayectoria. Una bala al salir de la boca de una pistola acelera más lentamente.

Eso por sí solo ya sería inusual. Lo que hace que el golpe sea extraño es lo que le ocurre al agua frente a él.

La maza se mueve tan rápido que el agua de mar circundante no puede llenar la estela de baja presión que queda tras de sí. Se abre una cavidad llena de vapor —una burbuja de cavitation×ConceptcavitationThe formation and collapse of vapour-filled bubbles in a liquid when local pressure drops below the vapour pressure. Ship propellers cavitate at speed, eroding the bronze; the same physics pits the impellers of pumps and the leading edges of hydrofoils. The collapse is violent enough to release light, heat, and a shockwave — useful for breaking kidney stones, destructive almost everywhere else.空化是指当局部压力降至蒸汽压以下时，液体中气泡的形成和破裂过程。船用螺旋桨在高转速下会产生空化现象，从而侵蚀青铜叶片；同样的物理原理也会损坏水泵叶轮和水翼的前缘。气泡的破裂非常剧烈，足以释放出光、热和冲击波——这在粉碎肾结石时非常有用，但几乎在其他所有地方都具有破坏性。La cavitación es la formación y colapso de burbujas de vapor en un líquido cuando la presión local cae por debajo de la presión de vapor. Las hélices de los barcos cavitan a gran velocidad, erosionando el bronce; la misma física daña los impulsores de bombas y bordes de hidroalas. El colapso es violento, liberando luz, calor y ondas de choque, útiles para romper cálculos renales pero destructivos en lo demás.التكهف هو تشكل وانهيار فقاعات مليئة بالبخار في سائل عندما ينخفض الضغط الموضعي عن ضغط البخار. تتكهف مراوح السفن عند السرعة العالية، مما يؤدي إلى تآكل البرونز؛ وتؤثر نفس الفيزياء على دافعات المضخات والحواف الأمامية للأجنحة المائية. هذا الانهيار عنيف بما يكفي لإطلاق الضوء والحرارة وموجة صدمية مفيدة لتفتيت حصى الكلى، ولكنه مدمر في كل مكان آخر تقريباً.Cavitação é a formação e colapso de bolhas cheias de vapor em um líquido quando a pressão local cai abaixo da pressão de vapor. Hélices de navios cavitam em velocidade, corroendo o bronze; a mesma física desgasta os rotores de bombas e as bordas de fólios. O colapso é violento o suficiente para liberar luz, calor e uma onda de choque — útil para quebrar pedras nos rins, mas destrutiva em quase tudo.कैविटेशन (Cavitation) एक तरल में भाप से भरे बुलबुलों के बनने और टूटने की प्रक्रिया है जब स्थानीय दबाव भाप के दबाव से नीचे गिर जाता है। जहाजों के प्रोपेलर तेज गति से कैविटेट होते हैं, जिससे उनके कांस्य का क्षरण होता है। यही भौतिकी पंपों के प्ररितक और हाइड्रोफॉइल के किनारों को भी प्रभावित करती है। यह पतन प्रकाश, गर्मी और एक शॉकवेव छोड़ने के लिए काफी हिंसक है।Kavitasi adalah pembentukan dan runtuhnya gelembung berisi uap dalam cairan ketika tekanan lokal turun di bawah tekanan uap. Baling-baling kapal mengalami kavitasi pada kecepatan tinggi, mengikis perunggu; fisika yang sama merusak impeler pompa dan bagian depan hidrofoil. Runtuhnya gelembung cukup keras untuk melepaskan cahaya, panas, dan gelombang kejut, berguna untuk memecahkan batu ginjal.La cavitation est la formation et l'implosion de bulles de vapeur dans un liquide lorsque la pression locale descend sous la pression de vapeur. Les hélices de navires cavitent à grande vitesse, corrodant le bronze ; la même physique endommage les turbines de pompes et les profils d'hydroptères. L'implosion est si violente qu'elle libère de la lumière, de la chaleur et une onde de choc, utile pour détruire les calculs rénaux.キャビテーション（空洞現象）とは、局所的な圧力が蒸気圧を下回ることで、液体中に気泡が発生・消滅する現象である。高速回転する船のプロペラで発生し、青銅を侵食するほか、同様の物理作用がポンプのインペラやウォーターフォイルの前縁にも損傷を与える。気泡の消滅は非常に激しく、光、熱、衝撃波を放出するため、結石の破砕には有用だが、他のほぼすべてにおいては破壊的である。Кавитация — это образование и захлопывание заполненных паром пузырьков в жидкости при падении местного давления ниже давления пара. Гребные винты судов кавитируют на скорости, разрушая бронзу; та же физика повреждает крыльчатки насосов и передние кромки подводных крыльев. Захлопывание происходит бурно, высвобождая свет, тепло и ударную волну, полезную для дробления камней в почках, но разрушительную во всех остальных случаях.Kavitation ist die Bildung und der Kollaps von dampfgefüllten Blasen in einer Flüssigkeit, wenn der lokale Druck unter den Dampfdruck fällt. Schiffspropeller kavitieren bei hoher Geschwindigkeit und erodieren die Bronze; dieselbe Physik beschädigt Pumpenlaufräder und die Vorderkanten von Tragflügeln. Der Kollaps ist so heftig, dass er Licht, Wärme und eine Druckwelle freisetzt — nützlich zur Zertrümmerung von Nierensteinen.공동현상(cavitation)은 액체의 국소 압력이 증기압 이하로 떨어질 때 기포가 형성되고 급격히 붕괴하는 현상이다. 고속 주행 시 선박 프로펠러에서 발생하여 청동 표면을 침식하며, 펌프 임펠러나 수중익선의 선단부도 동일한 물리적 파손을 겪는다. 기포 붕괴 시 극도로 높은 열과 빛, 충격파가 방출되는데, 신장 결석을 파쇄하는 의료 분야 등에는 유용하나 그 외 대부분의 분야에서는 기계적 손상을 초래한다.— que luego implosiona cuando la presión se iguala. El colapso es violento. Dentro de esa burbuja, durante un microsegundo, la temperatura asciende a unos 4.400 °C y se emite un tenue destello de luz. El efecto se denomina sonoluminescence×ConceptsonoluminescenceThe emission of short flashes of light from imploding bubbles in a liquid driven by sound waves or, in the mantis shrimp's case, by a mechanical strike. The mechanism inside the collapsing bubble is still debated. Candidates include blackbody radiation from compressed gas, bremsstrahlung from an ionised plasma, or something stranger. Temperatures of several thousand kelvin have been measured indirectly.声致发光是指液体中崩溃的气泡在声波驱动下，或者在螳螂虾的机械打击下，发射出短暂光闪烁的现象。崩溃气泡内部的发光机制目前仍有争议。可能的解释包括压缩气体的黑体辐射、电离等离子体的韧致辐射，或者某种更奇特的物理机制。科学家已通过间接方法测得数千开尔文的高温。La sonoluminiscencia es la emisión de breves destellos de luz por burbujas que implosionan en un líquido excitado por ondas sonoras o, en el camarón mantis, por un golpe mecánico. El mecanismo interno del colapso aún se debate: se propone radiación de cuerpo negro del gas comprimido, radiación de frenado de un plasma ionizado u otros fenómenos. Se han medido indirectamente temperaturas de varios miles de kelvin.التلألؤ الصوتي هو انبعاث ومضات قصيرة من الضوء من فقاعات منهارة في سائل مدفوع بموجات صوتية أو، في حالة روبيان مانتيس، بضربة ميكانيكية. لا يزال الميكانيك الداخلي للفقاعة المنهارة محل نقاش. وتشمل الاحتمالات إشعاع الجسم الأسود من الغاز المضغوط، أو إشعاع الكبح من بلازما متأينة، أو شيئاً أكثر غراية. وقد تم قياس درجات حرارة تصل إلى عدة آلاف كلفن بشكل غير مباشر.Sonoluminescência é a emissão de curtos flashes de luz a partir de bolhas que implodem em um líquido sob a ação de ondas sonoras ou, no caso da lagosta-boxeadora, por um golpe mecânico. O mecanismo dentro da bolha em colapso ainda é debatido. Os candidatos incluem radiação de corpo negro do gás comprimido, radiação de frenagem de um plasma ionizado ou processos mais exóticos. Temperaturas de milhares de kelvin foram estimadas.सोनोल्यूमिनिसेंस (Sonoluminescence) ध्वनि तरंगों द्वारा या मेंटिस झींगा के मामले में एक यांत्रिक प्रहार द्वारा संचालित तरल में फटने वाले बुलबुलों से प्रकाश की छोटी चमक का उत्सर्जन है। ढहते बुलबुले के अंदर की प्रक्रिया अभी भी बहस का विषय है। संभावित कारणों में संपीड़ित गैस से ब्लैकबॉडी विकिरण, या कुछ और अजीब शामिल है। परोक्ष रूप से कई हजार केल्विन तापमान मापा गया है।Sonoluminesensi adalah emisi kilatan cahaya singkat dari gelembung yang meledak dalam cairan जो dipicu oleh gelombang suara atau, pada udang mantis, oleh serangan mekanis. Mekanisme di dalam gelembung yang runtuh masih diperdebatkan. Kemungkinannya meliputi radiasi benda hitam dari gas terkompresi, radiasi pengereman dari plasma terionisasi, atau hal lain. Suhu hingga beberapa ribu kelvin telah diukur secara tidak langsung.La sonoluminescence est l'émission de brefs flashs de luz par des bulles implosant dans un liquide sous l'effet d'ondes sonores ou, chez la crevette-mante, d'un choc mécanique. Le mécanisme interne de l'implosion reste débattu, les hypothèses incluant le rayonnement de corps noir du gaz comprimé, le rayonnement de freinage d'un plasma ionisé ou d'autres théories. Des températures de plusieurs milliers de kelvins ont été mesurées.音響発光（ソノルミネッセンス）とは、音波（シャコの場合は打撃時の衝撃）によって液体中で圧壊する気泡から、極めて短い光のフラッシュが放出される現象である。崩壊する気泡の内部メカニズムについては未だに議論が続いており、圧縮された気体からの黒体放射や、電離プラズマによる制動放射などが候補に挙げられている。間接的な測定では数千ケルビンに達する温度が記録されている。Сонолюминесценция — это излучение коротких вспышек света схлопывающимися пузырьками в жидкости под действием звуковых волн или, в случае креветки-богомола, механического удара. Механизм внутри схлопывающегося пузырька все еще обсуждается. Среди кандидатов — тепловое излучение сжатого газа, тормозное излучение ионизированной плазмы или нечто более экзотическое. Косвенно измерялись температуры в несколько тысяч кельвинов.Sonolumineszenz ist die Emission kurzer Lichtblitze von implodierenden Blasen in einer Flüssigkeit, die durch Schallwellen oder, beim Fangschreckenkrebs, durch einen mechanischen Schlag angeregt werden. Der genaue Mechanismus im Inneren der kollabierenden Blase ist noch umstritten. Zu den Kandidaten gehören Schwarzkörperstrahlung des komprimierten Gases oder Bremsstrahlung eines ionisierten Plasmas. Temperaturen von mehreren tausend Kelvin wurden gemessen.음파발광(sonoluminescence)은 초음파 등의 음파 또는 갯가재의 물리적 타격으로 인해 액체 속에서 급격히 붕괴하는 기포가 아주 짧은 순간 동안 빛을 방출하는 현상이다. 기포 붕괴 시 내부에서 발광이 일어나는 미시적 원인에 대해서는 압축 기체의 흑체 복사, 이온화 플라즈마의 제동 복사 등 다양한 학설이 대립 중이다. 간접 측정을 통해 기포 중심부에서 수천 켈빈(K)에 달하는 온도가 관측된 바 있다. y, en el caso de la mantis, ha sido registrado en grabaciones de alta velocidad. Cada golpe son, en efecto, dos golpes: primero la maza y, una fracción de milisegundo después, la onda de choque de la burbuja. Un caracol recibe dos impactos antes de darse cuenta de que ha sido golpeado una sola vez.

Cómo sobrevive la maza a sí misma

Según cualquier intuición técnica razonable, la maza no debería existir. Las fuerzas implicadas harían añicos la cerámica y perforarían el acero. La mantis muda y desarrolla nuevas mazas cada pocos meses, pero la misma extremidad propina alegremente decenas de miles de golpes antes de esa muda. Algo en su construcción absorbe el retroceso que debería destruirla.

La respuesta, descifrada en gran medida por David Kisailus×PersonDavid KisailusMaterials scientist at the University of California, Irvine, previously at UC Riverside, who led the team that worked out the layered architecture of the mantis shrimp's dactyl club beginning in 2012. His group has since extended the work to fish scales, mollusc shells, and engineered composites that copy the helicoidal fibre arrangement for aerospace and protective applications.大卫·基赛勒斯是加利福尼亚大学欧文分校（此前任职于加州大学河滨分校）的材料科学家。自2012年起，他带领团队解析了螳螂虾捕食足锤击部的分层结构。此后，他的课题组将研究工作拓展到鱼鳞、贝壳以及模仿螺旋形纤维排列的工程复合材料中，以期在航空航天和防护装备领域获得应用。Científico de materiales de la Universidad de California en Irvine, antes en UC Riverside, que lideró el equipo que descifró la arquitectura estratificada de la maza dactilar del camarón mantis a partir de 2012. Desde entonces, su grupo ha extendido la investigación a escamas de peces, conchas de moluscos y compuestos de ingeniería que copian la disposición helicoidal de fibras para aplicaciones aeroespaciales y de protección.ديفيد كيسايلوس هو عالم مواد في جامعة كاليفورنيا في إيرفين، وكان يعمل سابقاً في جامعة كاليفورنيا في ريفيرسايد. قاد كيسايلوس الفريق الذي كشف عن البنية الطبقية لملقط روبيان مانتيس بدءاً من عام 2012. ومنذ ذلك الحين، وسعت مجموعته هذا العمل ليشمل قشور الأسماك وأصداف الرخويات والمواد المركبة الهندسية التي تحاكي الترتيب الحلزوني للألياف لتطبيقات الطيران والحماية.Cientista de materiais da Universidade da Califórnia em Irvine, anteriormente na UC Riverside, que liderou a equipe que desvendou a arquitetura em camadas da clava dáctila da lagosta-boxeadora a partir de 2012. Desde então, seu grupo estendeu o trabalho para escamas de peixes, conchas de moluscos e compósitos de engenharia que copiam o arranjo helicoidal de fibras para aplicações aeroespaciais e de proteção.कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, इरविन में सामग्री वैज्ञानिक, जो पहले यूसी रिवरसाइड में थे, जिन्होंने डेविड किसालुस (David Kisailus) के नेतृत्व में 2012 में मेंटिस झींगा के डैक्टाइल क्लब की स्तरित संरचना पर काम किया था। उनके समूह ने तब से मछली के तराजू, मोलस्क के गोले और इंजीनियर कंपोजिट पर काम का विस्तार किया है जो एयरोस्पेस और सुरक्षात्मक अनुप्रयोगों के लिए फाइबर व्यवस्था की नकल करते हैं।Ilmuwan bahan di University of California, Irvine, sebelumnya di UC Riverside, yang memimpin tim peneliti arsitektur berlapis pada pemukul udang mantis sejak 2012. Kelompoknya telah memperluas penelitian ini ke sisik ikan, cangkang moluska, dan komposit rekayasa yang meniru susunan serat helikoidal untuk aplikasi kedirgantaraan serta pelindung kekuatan tinggi.Scientifique des matériaux à l'université de Californie à Irvine, auparavant à UC Riverside, qui a dirigé l'équipe ayant décrypté la structure multicouche de la pince de la crevette-mante à partir de 2012. Son groupe a depuis élargi ses travaux aux écailles de poisson, aux coquilles de mollusques et aux composites synthétiques imitant cet agencement de fibres hélicoïdales pour des applications aérospatiales et balistiques.カリフォルニア大学アーバイン校（以前はカリフォルニア大学リバーサイド校）の材料科学者。2012年以降、モンハナシャコの第2胸脚（捕脚）にある打撃部の層状構造を解明する研究チームを主導した。彼のグループはその後、研究の対象を魚の鱗や貝殻、さらには航空宇宙や防護服分野への応用を目指してらせん状の繊維配列を模倣したエンジニアリング複合材料へと広げている。Материаловед из Калифорнийского университета в Ирвайне, ранее работавший в Калифорнийском университете в Риверсайде. С 2012 года он возглавлял команду, исследовавшую слоистую архитектуру ударного органа креветки-богомола. С тех пор его группа распространила эти исследования на рыбью чешую, раковины моллюсков и композиты, копирующие спиралевидное расположение волокон для аэрокосмической отрасли.Materialwissenschaftler an der University of California, Irvine, zuvor an der UC Riverside, der das Team leitete, das ab 2012 die geschichtete Struktur des Schlagwerkzeugs des Fangschreckenkrebses entschlüsselte. Seine Gruppe hat diese Arbeit seitdem auf Fischschuppen, Molluskenschalen und künstliche Verbundwerkstoffe ausgeweitet, die die helikoide Faseranordnung für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt kopieren.캘리포니아 대학교 어바인(UC Irvine) 소속의 재료공학자(이전 UC 리버사이드 근무)로, 2012년부터 갯가재의 강력한 타격용 앞다리(dactyl club)의 내부 적층 아키텍처를 밝혀낸 연구팀을 이끌었다. 그의 연구 그룹은 이 적층 분석 기법을 물고기 비늘, 연체동물 껍질로 확장했으며, 헬리코이달(나선형) 섬유 배열 구조를 모방한 고강도 항공우주용 및 방호용 엔지니어링 신소재 개발 연구를 지속하고 있다. y su grupo en la UC Riverside en una serie de artículos iniciada en 2012, es estructural más que química. La cara de impacto es una fina capa de hidroxiapatita —el mismo mineral del esmalte dental— cristalizada en varillas inusualmente densas alineadas con la dirección del golpe. Detrás se asienta una zona más gruesa hecha de fibras de quitina impregnadas de carbonato de calcio y dispuestas en una helicoidal architecture×Concepthelicoidal (Bouligand) architectureA material design in which thin layers of aligned fibres are stacked with each layer rotated by a small angle from the one below, producing a slow spiral through the thickness. Named for the French biologist Yves Bouligand, who described it in crustacean cuticle in 1965. A crack travelling through the stack must continuously change direction, dissipating energy and resisting catastrophic failure.布里冈结构是一种材料设计方式，其中对齐纤维组成的薄层依次叠放，且每层均比其下方的一层旋转微小角度，从而在厚度方向上形成缓慢的螺旋。该结构以法国生物学家伊夫·布里冈的名字命名，他于1965年首次在甲壳动物的角质层中描述了这种结构。穿过此结构的裂纹必须不断改变方向，从而耗散能量并防止灾难性失效。Diseño de materiales en el que se apilan capas delgadas de fibras alineadas, cada una rotada un pequeño ángulo respecto a la inferior, formando una espiral lenta en el espesor. Llamada así por el biólogo francés Yves Bouligand, quien la describió en la cutícula de crustáceos en 1965. Las grietas que avanzan por el material deben cambiar de dirección constantemente, disipando energía y evitando fallas catastróficas.بنية بوليغاند هي تصميم للمواد يتم فيه رص طبقات رقيقة من الألياف المحاذية مع تدوير كل طبقة بزاوية صغيرة مقارنة بالطبقة التي تحتها، مما ينتج حلزوناً تدريجياً عبر السماكة. سميت باسم عالم الأحياء الفرنسي إيف بوليغاند، الذي وصفها في قشيرات القشريات عام 1965. يجب على الشق الذي يمر عبر هذه البنية تغيير اتجاهه باستمرار، مما يبدد الطاقة ويقاوم الفشل الكارثي.Estrutura de Bouligand é um design de materiais no qual camadas finas de fibras alinhadas são empilhadas, com cada camada rotacionada por um pequeno ângulo em relação à inferior, produzindo uma espiral lenta ao longo da espessura. Nomeada em homenagem ao biólogo francês Yves Bouligand, que a descreveu na cutícula de crustáceos em 1965. Uma trinca deve mudar de direção constantemente, dissipando energia e evitando falhas catastróficas.एक सामग्री डिज़ाइन जिसमें संरेखित फाइबर की पतली परतें इस प्रकार खड़ी की जाती हैं कि प्रत्येक परत नीचे की परत से थोड़े कोण पर घूमती है, जिससे मोटाई के माध्यम से एक धीमी सर्पिल बनती है, जिसे बॉलिगैंड संरचना (Bouligand structure) कहा जाता है। इसका नाम फ्रांसीसी जीवविज्ञानी यवेस बॉलिगैंड के नाम पर रखा गया है, जिन्होंने 1965 में क्रस्टेशियन क्यूटिकल में इसका वर्णन किया था। दरार को ऊर्जा नष्ट करनी होती है।Struktur Bouligand adalah desain material yang terdiri dari lapisan tipis serat sejajar yang ditumpuk, dengan setiap lapisan diputar pada sudut kecil relatif terhadap lapisan di bawahnya, menghasilkan spiral lambat di sepanjang ketebalan. Dinamai dari biolog Prancis Yves Bouligand yang mendeskripsikannya pada kutikula krustasea tahun 1965. Retakan yang merambat harus terus berputar arah, mendisipasi energi dan menolak patah.Structure de Bouligand : conception de matériau où de fines couches de fibres alignées sont empilées, chaque couche étant pivotée d'un angle faible par rapport à la précédente, formant une spirale progressive dans l'épaisseur. Nommée d'après le biologiste français Yves Bouligand, qui l'a décrite dans la cuticule des crustacés en 1965. Une fissure traversant cet empilement doit dévier sans cesse, dissipant l'énergie et évitant la rupture.ブーリガン構造とは、整列した繊維の薄い層を、各層がすぐ下の層からわずかな角度ずつ回転するように積み重ねることで、厚み方向に向かって緩やかな螺旋を形成する材料設計である。1965年に甲殻類のクチクラ（外骨格）においてこの構造を記述したフランスの生物学者イヴ・ブーリガンにちなんで名付けられた。この積層構造を進む亀裂は常に方向を変えなければならず、エネルギーが分散されて破滅的な破壊を防ぐ。Структура Булигана — это структура материала, в которой тонкие слои выровненных волокон уложены так, что каждый слой повернут на небольшой угол относительно нижележащего, образуя плавную спираль по всей толщине. Названа в честь французского биолога Ива Булигана, описавшего ее в кутикуле ракообразных в 1965 году. Трещина, проходящая через нее, вынуждена постоянно менять направление, что рассеивает энергию и предотвращает разрушение.Bouligand-Struktur ist ein Materialdesign, bei dem dünne Schichten ausgerichteter Fasern so gestapelt werden, dass jede Schicht um einen kleinen Winkel gegenüber der darunter liegenden gedreht ist, was eine Spirale durch die Dicke erzeugt. Benannt nach dem französischen Biologen Yves Bouligand, der sie 1965 in der Kutikula von Krebsen beschrieb. Ein Riss muss ständig die Richtung ändern, was Energie ableitet und katastrophales Versagen verhindert.부리간드 구조(Bouligand structure)는 정렬된 섬유의 얇은 층들을 적층하되 각 층을 바로 아래 층으로부터 미세한 각도만큼 회전시켜 쌓음으로써 전체 두께 방향으로 완만한 나선형 구조를 형성하는 재료 설계 방식이다. 1965년 갑각류의 큐티클(외피)에서 이 구조를 최초 발견한 프랑스 생물학자 이브 부리간드의 이름을 땄다. 균열 발생 시 전파 방향이 계속 꺾이며 에너지를 분산시켜 치명적 파괴를 방지한다.: cada capa de fibras está rotada unos pocos grados respecto a la inferior, de modo que una pila de unas doscientas capas describe una espiral completa. Una grieta que intente atravesar el material tiene que cambiar de dirección constantemente para seguir las fibras rotatorias. Pierde energía en cada giro. Para cuando ha avanzado en espiral un milímetro dentro de la maza, no queda nada de ella.

El patrón no es exclusivo de la mantis; aparece en los élitros de los escarabajos, en las escamas de los peces y en las paredes celulares de algunas plantas, pero la versión de la langosta mantis es el caso de prueba más riguroso de la naturaleza. Paneles compuestos que imitan el diseño, tejidos con fibra de carbono siguiendo el mismo patrón de capas rotatorias, han mostrado una resistencia al impacto notablemente superior en pruebas de laboratorio. Los laminados helicoidales se encuentran ahora bajo seria consideración para el revestimiento de aeronaves, blindajes corporales y cascos.

Los ojos son la otra historia

Mientras que la maza se lleva las portadas de las revistas, los ojos del animal son, posiblemente, más extraños. La visión cromática humana utiliza tres tipos de fotorreceptores. La langosta mantis posee entre doce y dieciséis, incluyendo varios ajustados al ultravioleta y otros sensibles a la luz circularmente polarizada, algo que no se conoce en ningún otro animal. Durante mucho tiempo, los biólogos asumieron que esto significaba que la mantis veía el color con una resolución extraordinaria. El trabajo de Justin Marshall×PersonJustin MarshallNeurobiologist at the University of Queensland's Queensland Brain Institute, known for decades of work on visual systems in reef animals. His 2014 paper with Hanne Thoen and colleagues used behavioural training to show that mantis shrimp discriminate colours less finely than vertebrates, despite having far more photoreceptor classes, and proposed that the eye performs fast pattern recognition rather than spectral analysis.贾斯汀·马歇尔是昆士兰大学昆士兰脑研究所的神经生物学家，数十年来致力于研究珊瑚礁动物的视觉系统。他于2014年与汉娜·索恩及同事发表的论文中，利用行为训练表明，尽管螳螂虾拥有多得多的光感受器类别，但它们分辨颜色的精细度其实不如脊椎动物，并提出螳螂虾的眼睛执行的是快速模式识别，而非光谱分析。Neurobiólogo del Instituto del Cerebro de la Universidad de Queensland, conocido por décadas de trabajo en sistemas visuales de animales de arrecife. Su artículo de 2014 con Hanne Thoen y colegas usó entrenamiento conductual para mostrar que el camarón mantis discrimina colores de forma menos precisa que los vertebrados, pese a tener más clases de fotorreceptores, proponiendo que su ojo realiza un reconocimiento rápido de patrones.جاستن مارشال هو عالم أحياء عصبية في معهد كوينزلاند للدماغ بجامعة كوينزلاند، وهو معروف بعقود من العمل على الأنظمة البصرية في حيوانات الشعاب المرجانية. استخدمت ورقته البحثية عام 2014 مع هانا ثوين وزملائها التدريب السلوكي لإثبات أن روبيان مانتيس يميز الألوان بشكل أقل دقة من الفقاريات، على الرغم من امتلاكه فئات أكثر بكثير من المستقبلات الضوئية، واقترحت أن العين تؤدي التعرف السريع على الأنماط.Neurobiólogo no Queensland Brain Institute da Universidade de Queensland, conhecido por décadas de trabalho em sistemas visuais de animais de recife. Seu artigo de 2014 com Hanne Thoen e colegas usou treinamento comportamental para mostrar que a lagosta-boxeadora discrimina cores de forma menos refinada que os vertebrados, apesar de ter muito mais classes de fotorreceptores, e propôs que o olho realiza reconhecimento rápido de padrões.क्वींसलैंड विश्वविद्यालय के क्वींसलैंड ब्रेन इंस्टीट्यूट में न्यूरोबायोलॉजिस्ट, जो चट्टानी जानवरों में दृश्य प्रणालियों पर दशकों के काम के लिए जाने जाते हैं, जिन्हें जस्टिन मार्शल (Justin Marshall) कहा जाता है। हैन थोएन और उनके सहयोगियों के साथ उनके 2014 के पेपर ने व्यवहारिक प्रशिक्षण का उपयोग करके दिखाया कि मेंटिस झींगा कशेरुकियों की तुलना में रंगों में कम अंतर करते हैं, बावजूद इसके कि उनके पास कई फोटोरिसेप्टर वर्ग हैं।Neurobiolog di Queensland Brain Institute, University of Queensland, yang dikenal karena penelitiannya selama puluhan tahun tentang sistem visual hewan terumbu karang. Makalahnya tahun 2014 bersama Hanne Thoen dan rekan-rekan menunjukkan bahwa udang mantis membedakan warna kurang sensitif dibanding vertebrata, meskipun memiliki kelas fotoreseptor jauh lebih banyak, menunjukkan mata melakukan pengenalan pola cepat daripada analisis spektral.Neurobiologiste au Queensland Brain Institute de l'université du Queensland, connu pour ses décennies de recherche sur le système visuel des animaux récifaux. Sa publication de 2014 avec Hanne Thoen et ses collègues montre, par conditionnement comportemental, que la crevette-mante distingue moins bien les couleurs que les vertébrés malgré un plus grand nombre de photorécepteurs, suggérant que son œil privilégie la reconnaissance de formes.クイーンズランド大学脳研究所の神経生物学者であり、サンゴ礁生物の視覚システムに関する数十年にわたる研究で知られる。2014年のハネ・ソエンらとの共同論文では、行動訓練を用いることで、モンハナシャコは脊椎動物よりもはるかに多くの光受容体クラスを持つにもかかわらず、色を識別する精度は劣ることを示し、シャコの目は分光分析ではなく高速なパターン認識を行っているという説を提唱した。Нейробиолог из Института мозга Квинслендского университета, известный десятилетиями исследований зрительных систем рифовых животных. Его статья 2014 года, написанная совместно с Ханной Тон и коллегами, с помощью поведенческого обучения показала, что креветка-богомол различает цвета менее тонко, чем позвоночные, несмотря на наличие гораздо большего числа классов фоторецепторов, и предположила, что глаз выполняет быстрое распознавание образов.Neurobiologe am Queensland Brain Institute der University of Queensland, bekannt für seine jahrzehntelange Arbeit über die visuellen Systeme von Rifftieren. Seine Arbeit aus dem Jahr 2014 mit Hanne Thoen und Kollegen zeigte durch Verhaltenstraining, dass Fangschreckenkrebse Farben weniger feinsinnig unterscheiden als Wirbeltiere, obwohl sie viel mehr Fotorezeptorklassen besitzen. Er schlug vor, dass das Auge eine schnelle Mustererkennung durchführt.퀸즐랜드 대학교 산하 퀸즐랜드 뇌연구소 소속의 신경생물학자(Justin Marshall)로, 산호초 서식 생물들의 시각 체계에 관한 수십 년간의 연구로 저명하다. 2014년 한네 톤(Hanne Thoen) 등 동료 연구원들과 공동 집필한 논문에서 행동 훈련 방식을 통해 갯가재가 척추동물에 비해 색상 식별력이 떨어진다는 점을 입증했다. 이는 수많은 광수용체 세포가 스펙트럼 분석 대신 시각 패턴을 초고속으로 인지하는 데 사용됨을 시사한다. en la Universidad de Queensland en 2014 sugirió lo contrario: la mantis parece discriminar el color peor que nosotros, y los receptores probablemente se utilicen para un reconocimiento rápido de bajo procesamiento computacional; una especie de lector óptico de códigos de barras que escanea una escena en lugar de construirla. El intercambio tiene sentido para un animal cuyo momento decisivo dura tres milisegundos.

Lo que aún no sabemos

No sabemos detalladamente cómo funciona el resorte. El golpe es impulsado por una pieza de cutícula en forma de silla de montar que la mantis carga lentamente con sus músculos y luego libera mediante un mecanismo de cierre, como una ballesta. La geometría de esa silla y exactamente cómo almacena la energía elástica sin fatigarse todavía se está modelando.

No conocemos cuál es el límite superior de un golpe biológico. Las langostas mantis más grandes propinan fuerzas absolutas mayores pero, curiosamente, aceleraciones menores. No se ha determinado si algo del tamaño de una langosta común podría, en principio, desarrollar el mismo mecanismo, o si la física alcanza su tope en algún punto por debajo de eso.

No sabemos realmente qué es lo que ve la mantis. El resultado de 2014 está bien fundamentado, pero deja abierta la cuestión de para qué sirven realmente los canales de polarización: reconocimiento de pareja, detección de presas o señalización privada en un arrecife lleno de mirones. Algunos de los experimentos propuestos requerirían construir pantallas capaces de emitir patrones de luz circularmente polarizada en los tiempos de respuesta de un arrecife de coral, lo cual es más difícil de lo que parece.

Cuatrocientos millones de años es mucho tiempo para iterar sobre un único problema de diseño. La respuesta de la mantis implica un resorte, un cierre, una maza, una burbuja y una onda de choque, en ese orden, disparados en menos tiempo del que tarda un nervio humano en registrar que algo se ha movido.

Um crustáceo de dez centímetros num recife do Pacífico desfere um soco que, por um instante, ofusca o sol. O golpe atinge com tal força que a própria água fulgura em luz. Cientistas de materiais tentam copiar essa clava há vinte anos.

O camarão-mantis-pavão, Odontodactylus scyllarus×ConceptOdontodactylus scyllarusThe peacock mantis shrimp, a stomatopod crustacean native to Indo-Pacific reefs from East Africa to Guam. Adults reach about eighteen centimetres and live in self-excavated burrows, ambushing snails, crabs, and small fish with a hammer-like second pair of thoracic appendages. The species is the most-studied of roughly four hundred and fifty stomatopods and the reference animal for nearly all of the club-mechanics work.蝉形齿指虾蛄（俗称雀尾螳螂虾）是一种口足类甲壳动物，原生于从东非到关岛的印度洋-太平洋珊瑚礁海域。成年个体体长可达约18厘米，栖息于自己挖掘的洞穴中，利用像锤子一样的第二对胸足伏击蜗牛、螃蟹和小鱼。该物种是约450种口足类动物中研究最深入的一种，也是几乎所有关于捕食足力学研究的基准动物。El camarón mantis pavo real, un crustáceo estomatópodo nativo de los arrecifes del Indo-Pacífico, desde el este de África hasta Guam. Los adultos alcanzan unos dieciocho centímetros y viven en madrigueras excavadas por ellos mismos, emboscando caracoles, cangrejos y peces pequeños con un segundo par de apéndices torácicos en forma de martillo. Es el estomatópodo más estudiado y la especie de referencia para la mecánica de su maza.روبيان مانتيس الطاووس هو قشري من فصيلة فمويات الأرجل، موطنه الأصلي شعاب المحيطين الهندي والهادئ من شرق إفريقيا إلى غوام. يصل طول البالغين إلى حوالي 18 سم ويعيشون في جحور يحفرونها بأنفسهم، حيث يتربصون بالحلزونات والسلطعونات والأسماك الصغيرة ويهاجمونها بزوج ثانٍ من الزوائد الصدرية يشبه المطرقة. هذا النوع هو الأكثر دراسة ومرجع لأبحاث الميكانيكا الحيوية.A lagosta-boxeadora-palhaço é um crustáceo estomatópode nativo de recifes do Indo-Pacífico, da África Oriental a Guam. Os adultos atingem cerca de dezoito centímetros e vivem em tocas escavadas por eles mesmos, emboscando caramujos, caranguejos e pequenos peixes com um segundo par de apêndices torácicos em forma de martelo. É o estomatópode mais estudado e o animal de referência para quase todo o trabalho de mecânica de impacto.मयूर मेंटिस झींगा, एक स्टोमेटोपॉड क्रस्टेशियन जो पूर्वी अफ्रीका से गुआम तक भारत-प्रशांत चट्टानों का मूल निवासी है, जिसे ओडोंटोडैक्टाइलस स्काइलारस (Odontodactylus scyllarus) कहा जाता है। वयस्क लगभग अठारह सेंटीमीटर तक पहुंचते हैं और खुद के खोदे गए बिलों में रहते हैं, जो हथौड़े जैसे वक्षीय उपांगों की दूसरी जोड़ी के साथ घोंघे, केकड़ों और छोटी मछलियों पर घात लगाते हैं। यह प्रजाति सबसे अधिक अध्ययन की जाने वाली प्रजाति है।Udang mantis merak, krustasea stomatopoda asli terumbu karang Indo-Pasifik dari Afrika Timur hingga Guam. Dewasa mencapai ukuran sekitar delapan belas sentimeter dan tinggal di liang yang digali sendiri, menjebak siput, kepiting, dan ikan kecil dengan sepasang alat gerak dada kedua yang menyerupai palu. Spesies ini paling banyak dipelajari dari sekitar empat ratus lima puluh stomatopoda dan menjadi acuan penelitian mekanika pemukul.La crevette-mante paon (Odontodactylus scyllarus) est un crustacé stomatopode originaire des récifs de l'Indo-Pacifique, de l'Afrique de l'Est à Guam. Les admis atteignent environ dix-huit centimètres et vivent dans des terriers creusés par eux-mêmes, embusquant escargots, crabes et petits poissons à l'aide de leur deuxième paire d'appendices thoraciques en forme de marteau. C'est l'espèce de référence pour l'étude mécanique de ces pinces.モンハナシャコは、東アフリカからグアムにかけてのインド太平洋のサンゴ礁に生息する口脚目の甲殻類である。成体は約18センチメートルに達し、自ら掘った巣穴に暮らす。ハンマーのような形状をした第2胸脚（捕脚）を用いて、巻貝やカニ、小魚などを待ち伏せして襲う。約450種存在するシャコ類の中で最も研究が進んでおり、その打撃力学に関するほぼすべての研究の基準生物となっている。Павлинья креветка-богомол (Odontodactylus scyllarus) — ротоногое ракообразное, обитающее на рифах Индо-Тихоокеанского региона от Восточной Африки до Гуама. Взрослые особи достигают около 18 см и живут в самостоятельно вырытых норах, устраивая засады на улиток, крабов и мелкую рыбу с помощью молотоподобной второй пары грудных конечностей. Это самый изученный вид из ротоногих и модельный объект для механики удара.Der Pfauenaugen-Fangschreckenkrebs ist ein stomatopoder Krebs, der in den Riffen des Indopazifiks von Ostafrika bis Guam heimisch ist. Erwachende Tiere werden etwa achtzehn Zentimeter groß und leben in selbst gegrabenen Höhlen, wo sie Schnecken, Krabben und kleine Fische mit einem hammerartigen zweiten Paar von Brustgliedmaßen überfallen. Die Art ist der am besten untersuchte Stomatopode und das Referenztier für Schlagmechanik-Forschung.공작갯가재(Odontodactylus scyllarus)는 동아프리카에서 괌에 이르는 인도-태평양 산호초 지대에 서식하는 구각목 갑각류이다. 성체는 약 18cm까지 자라며 직접 판 굴속에 살면서 망치처럼 생긴 두 번째 가슴 다리를 이용해 달팽이, 게, 작은 물고기 등을 습격한다. 약 450종의 구각류 중 가장 연구가 많이 된 종으로, 이들의 강력한 타격(dactyl club) 메커니즘을 분석하는 거의 모든 공학 연구의 표준 모델 생물이다., vive em uma toca em um recife de coral e se alimenta de caracóis. Para alcançar um caracol, ele golpeia a concha com um martelo na extremidade de seu segundo par de apêndices. O golpe leva menos de três milissegundos. O martelo deixa sua posição de repouso a aproximadamente vinte e três metros por segundo e gera uma aceleração de mais de dez mil g no percurso. Uma bala saindo do cano de uma pistola acelera mais lentamente.

Isso, por si só, já seria incomum. O que torna o soco estranho é o que acontece com a água à sua frente.

O martelo se move tão rapidamente que a água do mar ao redor não consegue preencher o rastro de baixa pressão atrás dele. Uma cavidade cheia de vapor se abre — uma bolha de cavitation×ConceptcavitationThe formation and collapse of vapour-filled bubbles in a liquid when local pressure drops below the vapour pressure. Ship propellers cavitate at speed, eroding the bronze; the same physics pits the impellers of pumps and the leading edges of hydrofoils. The collapse is violent enough to release light, heat, and a shockwave — useful for breaking kidney stones, destructive almost everywhere else.空化是指当局部压力降至蒸汽压以下时，液体中气泡的形成和破裂过程。船用螺旋桨在高转速下会产生空化现象，从而侵蚀青铜叶片；同样的物理原理也会损坏水泵叶轮和水翼的前缘。气泡的破裂非常剧烈，足以释放出光、热和冲击波——这在粉碎肾结石时非常有用，但几乎在其他所有地方都具有破坏性。La cavitación es la formación y colapso de burbujas de vapor en un líquido cuando la presión local cae por debajo de la presión de vapor. Las hélices de los barcos cavitan a gran velocidad, erosionando el bronce; la misma física daña los impulsores de bombas y bordes de hidroalas. El colapso es violento, liberando luz, calor y ondas de choque, útiles para romper cálculos renales pero destructivos en lo demás.التكهف هو تشكل وانهيار فقاعات مليئة بالبخار في سائل عندما ينخفض الضغط الموضعي عن ضغط البخار. تتكهف مراوح السفن عند السرعة العالية، مما يؤدي إلى تآكل البرونز؛ وتؤثر نفس الفيزياء على دافعات المضخات والحواف الأمامية للأجنحة المائية. هذا الانهيار عنيف بما يكفي لإطلاق الضوء والحرارة وموجة صدمية مفيدة لتفتيت حصى الكلى، ولكنه مدمر في كل مكان آخر تقريباً.Cavitação é a formação e colapso de bolhas cheias de vapor em um líquido quando a pressão local cai abaixo da pressão de vapor. Hélices de navios cavitam em velocidade, corroendo o bronze; a mesma física desgasta os rotores de bombas e as bordas de fólios. O colapso é violento o suficiente para liberar luz, calor e uma onda de choque — útil para quebrar pedras nos rins, mas destrutiva em quase tudo.कैविटेशन (Cavitation) एक तरल में भाप से भरे बुलबुलों के बनने और टूटने की प्रक्रिया है जब स्थानीय दबाव भाप के दबाव से नीचे गिर जाता है। जहाजों के प्रोपेलर तेज गति से कैविटेट होते हैं, जिससे उनके कांस्य का क्षरण होता है। यही भौतिकी पंपों के प्ररितक और हाइड्रोफॉइल के किनारों को भी प्रभावित करती है। यह पतन प्रकाश, गर्मी और एक शॉकवेव छोड़ने के लिए काफी हिंसक है।Kavitasi adalah pembentukan dan runtuhnya gelembung berisi uap dalam cairan ketika tekanan lokal turun di bawah tekanan uap. Baling-baling kapal mengalami kavitasi pada kecepatan tinggi, mengikis perunggu; fisika yang sama merusak impeler pompa dan bagian depan hidrofoil. Runtuhnya gelembung cukup keras untuk melepaskan cahaya, panas, dan gelombang kejut, berguna untuk memecahkan batu ginjal.La cavitation est la formation et l'implosion de bulles de vapeur dans un liquide lorsque la pression locale descend sous la pression de vapeur. Les hélices de navires cavitent à grande vitesse, corrodant le bronze ; la même physique endommage les turbines de pompes et les profils d'hydroptères. L'implosion est si violente qu'elle libère de la lumière, de la chaleur et une onde de choc, utile pour détruire les calculs rénaux.キャビテーション（空洞現象）とは、局所的な圧力が蒸気圧を下回ることで、液体中に気泡が発生・消滅する現象である。高速回転する船のプロペラで発生し、青銅を侵食するほか、同様の物理作用がポンプのインペラやウォーターフォイルの前縁にも損傷を与える。気泡の消滅は非常に激しく、光、熱、衝撃波を放出するため、結石の破砕には有用だが、他のほぼすべてにおいては破壊的である。Кавитация — это образование и захлопывание заполненных паром пузырьков в жидкости при падении местного давления ниже давления пара. Гребные винты судов кавитируют на скорости, разрушая бронзу; та же физика повреждает крыльчатки насосов и передние кромки подводных крыльев. Захлопывание происходит бурно, высвобождая свет, тепло и ударную волну, полезную для дробления камней в почках, но разрушительную во всех остальных случаях.Kavitation ist die Bildung und der Kollaps von dampfgefüllten Blasen in einer Flüssigkeit, wenn der lokale Druck unter den Dampfdruck fällt. Schiffspropeller kavitieren bei hoher Geschwindigkeit und erodieren die Bronze; dieselbe Physik beschädigt Pumpenlaufräder und die Vorderkanten von Tragflügeln. Der Kollaps ist so heftig, dass er Licht, Wärme und eine Druckwelle freisetzt — nützlich zur Zertrümmerung von Nierensteinen.공동현상(cavitation)은 액체의 국소 압력이 증기압 이하로 떨어질 때 기포가 형성되고 급격히 붕괴하는 현상이다. 고속 주행 시 선박 프로펠러에서 발생하여 청동 표면을 침식하며, 펌프 임펠러나 수중익선의 선단부도 동일한 물리적 파손을 겪는다. 기포 붕괴 시 극도로 높은 열과 빛, 충격파가 방출되는데, 신장 결석을 파쇄하는 의료 분야 등에는 유용하나 그 외 대부분의 분야에서는 기계적 손상을 초래한다. — e então implode quando a pressão se equaliza. O colapso é violento. Dentro dessa bolha em colapso, por um microssegundo, a temperatura sobe para algo na ordem de 4.400 °C, e um tênue clarão de luz é emitido. O efeito chama-se sonoluminescence×ConceptsonoluminescenceThe emission of short flashes of light from imploding bubbles in a liquid driven by sound waves or, in the mantis shrimp's case, by a mechanical strike. The mechanism inside the collapsing bubble is still debated. Candidates include blackbody radiation from compressed gas, bremsstrahlung from an ionised plasma, or something stranger. Temperatures of several thousand kelvin have been measured indirectly.声致发光是指液体中崩溃的气泡在声波驱动下，或者在螳螂虾的机械打击下，发射出短暂光闪烁的现象。崩溃气泡内部的发光机制目前仍有争议。可能的解释包括压缩气体的黑体辐射、电离等离子体的韧致辐射，或者某种更奇特的物理机制。科学家已通过间接方法测得数千开尔文的高温。La sonoluminiscencia es la emisión de breves destellos de luz por burbujas que implosionan en un líquido excitado por ondas sonoras o, en el camarón mantis, por un golpe mecánico. El mecanismo interno del colapso aún se debate: se propone radiación de cuerpo negro del gas comprimido, radiación de frenado de un plasma ionizado u otros fenómenos. Se han medido indirectamente temperaturas de varios miles de kelvin.التلألؤ الصوتي هو انبعاث ومضات قصيرة من الضوء من فقاعات منهارة في سائل مدفوع بموجات صوتية أو، في حالة روبيان مانتيس، بضربة ميكانيكية. لا يزال الميكانيك الداخلي للفقاعة المنهارة محل نقاش. وتشمل الاحتمالات إشعاع الجسم الأسود من الغاز المضغوط، أو إشعاع الكبح من بلازما متأينة، أو شيئاً أكثر غراية. وقد تم قياس درجات حرارة تصل إلى عدة آلاف كلفن بشكل غير مباشر.Sonoluminescência é a emissão de curtos flashes de luz a partir de bolhas que implodem em um líquido sob a ação de ondas sonoras ou, no caso da lagosta-boxeadora, por um golpe mecânico. O mecanismo dentro da bolha em colapso ainda é debatido. Os candidatos incluem radiação de corpo negro do gás comprimido, radiação de frenagem de um plasma ionizado ou processos mais exóticos. Temperaturas de milhares de kelvin foram estimadas.सोनोल्यूमिनिसेंस (Sonoluminescence) ध्वनि तरंगों द्वारा या मेंटिस झींगा के मामले में एक यांत्रिक प्रहार द्वारा संचालित तरल में फटने वाले बुलबुलों से प्रकाश की छोटी चमक का उत्सर्जन है। ढहते बुलबुले के अंदर की प्रक्रिया अभी भी बहस का विषय है। संभावित कारणों में संपीड़ित गैस से ब्लैकबॉडी विकिरण, या कुछ और अजीब शामिल है। परोक्ष रूप से कई हजार केल्विन तापमान मापा गया है।Sonoluminesensi adalah emisi kilatan cahaya singkat dari gelembung yang meledak dalam cairan जो dipicu oleh gelombang suara atau, pada udang mantis, oleh serangan mekanis. Mekanisme di dalam gelembung yang runtuh masih diperdebatkan. Kemungkinannya meliputi radiasi benda hitam dari gas terkompresi, radiasi pengereman dari plasma terionisasi, atau hal lain. Suhu hingga beberapa ribu kelvin telah diukur secara tidak langsung.La sonoluminescence est l'émission de brefs flashs de luz par des bulles implosant dans un liquide sous l'effet d'ondes sonores ou, chez la crevette-mante, d'un choc mécanique. Le mécanisme interne de l'implosion reste débattu, les hypothèses incluant le rayonnement de corps noir du gaz comprimé, le rayonnement de freinage d'un plasma ionisé ou d'autres théories. Des températures de plusieurs milliers de kelvins ont été mesurées.音響発光（ソノルミネッセンス）とは、音波（シャコの場合は打撃時の衝撃）によって液体中で圧壊する気泡から、極めて短い光のフラッシュが放出される現象である。崩壊する気泡の内部メカニズムについては未だに議論が続いており、圧縮された気体からの黒体放射や、電離プラズマによる制動放射などが候補に挙げられている。間接的な測定では数千ケルビンに達する温度が記録されている。Сонолюминесценция — это излучение коротких вспышек света схлопывающимися пузырьками в жидкости под действием звуковых волн или, в случае креветки-богомола, механического удара. Механизм внутри схлопывающегося пузырька все еще обсуждается. Среди кандидатов — тепловое излучение сжатого газа, тормозное излучение ионизированной плазмы или нечто более экзотическое. Косвенно измерялись температуры в несколько тысяч кельвинов.Sonolumineszenz ist die Emission kurzer Lichtblitze von implodierenden Blasen in einer Flüssigkeit, die durch Schallwellen oder, beim Fangschreckenkrebs, durch einen mechanischen Schlag angeregt werden. Der genaue Mechanismus im Inneren der kollabierenden Blase ist noch umstritten. Zu den Kandidaten gehören Schwarzkörperstrahlung des komprimierten Gases oder Bremsstrahlung eines ionisierten Plasmas. Temperaturen von mehreren tausend Kelvin wurden gemessen.음파발광(sonoluminescence)은 초음파 등의 음파 또는 갯가재의 물리적 타격으로 인해 액체 속에서 급격히 붕괴하는 기포가 아주 짧은 순간 동안 빛을 방출하는 현상이다. 기포 붕괴 시 내부에서 발광이 일어나는 미시적 원인에 대해서는 압축 기체의 흑체 복사, 이온화 플라즈마의 제동 복사 등 다양한 학설이 대립 중이다. 간접 측정을 통해 기포 중심부에서 수천 켈빈(K)에 달하는 온도가 관측된 바 있다. e, no caso do camarão, foi registrado em filme de alta velocidade. Cada soco é, na prática, dois socos: o martelo e, uma fração de milissegundo depois, a onda de choque da bolha. Um caracol é atingido duas vezes antes de perceber que foi atingido uma única vez.

Como o martelo sobrevive a si mesmo

Por qualquer intuição razoável de engenharia, o martelo não deveria existir. As forças envolvidas estilhaçariam cerâmica e perfurariam o aço. O camarão faz a muda e desenvolve novos martelos a cada poucos meses, mas o mesmo apêndice desfere alegremente dezenas de milhares de golpes antes dessa troca. Algo em sua construção absorve o recuo que deveria destruí-lo.

A resposta, decifrada em grande parte por David Kisailus×PersonDavid KisailusMaterials scientist at the University of California, Irvine, previously at UC Riverside, who led the team that worked out the layered architecture of the mantis shrimp's dactyl club beginning in 2012. His group has since extended the work to fish scales, mollusc shells, and engineered composites that copy the helicoidal fibre arrangement for aerospace and protective applications.大卫·基赛勒斯是加利福尼亚大学欧文分校（此前任职于加州大学河滨分校）的材料科学家。自2012年起，他带领团队解析了螳螂虾捕食足锤击部的分层结构。此后，他的课题组将研究工作拓展到鱼鳞、贝壳以及模仿螺旋形纤维排列的工程复合材料中，以期在航空航天和防护装备领域获得应用。Científico de materiales de la Universidad de California en Irvine, antes en UC Riverside, que lideró el equipo que descifró la arquitectura estratificada de la maza dactilar del camarón mantis a partir de 2012. Desde entonces, su grupo ha extendido la investigación a escamas de peces, conchas de moluscos y compuestos de ingeniería que copian la disposición helicoidal de fibras para aplicaciones aeroespaciales y de protección.ديفيد كيسايلوس هو عالم مواد في جامعة كاليفورنيا في إيرفين، وكان يعمل سابقاً في جامعة كاليفورنيا في ريفيرسايد. قاد كيسايلوس الفريق الذي كشف عن البنية الطبقية لملقط روبيان مانتيس بدءاً من عام 2012. ومنذ ذلك الحين، وسعت مجموعته هذا العمل ليشمل قشور الأسماك وأصداف الرخويات والمواد المركبة الهندسية التي تحاكي الترتيب الحلزوني للألياف لتطبيقات الطيران والحماية.Cientista de materiais da Universidade da Califórnia em Irvine, anteriormente na UC Riverside, que liderou a equipe que desvendou a arquitetura em camadas da clava dáctila da lagosta-boxeadora a partir de 2012. Desde então, seu grupo estendeu o trabalho para escamas de peixes, conchas de moluscos e compósitos de engenharia que copiam o arranjo helicoidal de fibras para aplicações aeroespaciais e de proteção.कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, इरविन में सामग्री वैज्ञानिक, जो पहले यूसी रिवरसाइड में थे, जिन्होंने डेविड किसालुस (David Kisailus) के नेतृत्व में 2012 में मेंटिस झींगा के डैक्टाइल क्लब की स्तरित संरचना पर काम किया था। उनके समूह ने तब से मछली के तराजू, मोलस्क के गोले और इंजीनियर कंपोजिट पर काम का विस्तार किया है जो एयरोस्पेस और सुरक्षात्मक अनुप्रयोगों के लिए फाइबर व्यवस्था की नकल करते हैं।Ilmuwan bahan di University of California, Irvine, sebelumnya di UC Riverside, yang memimpin tim peneliti arsitektur berlapis pada pemukul udang mantis sejak 2012. Kelompoknya telah memperluas penelitian ini ke sisik ikan, cangkang moluska, dan komposit rekayasa yang meniru susunan serat helikoidal untuk aplikasi kedirgantaraan serta pelindung kekuatan tinggi.Scientifique des matériaux à l'université de Californie à Irvine, auparavant à UC Riverside, qui a dirigé l'équipe ayant décrypté la structure multicouche de la pince de la crevette-mante à partir de 2012. Son groupe a depuis élargi ses travaux aux écailles de poisson, aux coquilles de mollusques et aux composites synthétiques imitant cet agencement de fibres hélicoïdales pour des applications aérospatiales et balistiques.カリフォルニア大学アーバイン校（以前はカリフォルニア大学リバーサイド校）の材料科学者。2012年以降、モンハナシャコの第2胸脚（捕脚）にある打撃部の層状構造を解明する研究チームを主導した。彼のグループはその後、研究の対象を魚の鱗や貝殻、さらには航空宇宙や防護服分野への応用を目指してらせん状の繊維配列を模倣したエンジニアリング複合材料へと広げている。Материаловед из Калифорнийского университета в Ирвайне, ранее работавший в Калифорнийском университете в Риверсайде. С 2012 года он возглавлял команду, исследовавшую слоистую архитектуру ударного органа креветки-богомола. С тех пор его группа распространила эти исследования на рыбью чешую, раковины моллюсков и композиты, копирующие спиралевидное расположение волокон для аэрокосмической отрасли.Materialwissenschaftler an der University of California, Irvine, zuvor an der UC Riverside, der das Team leitete, das ab 2012 die geschichtete Struktur des Schlagwerkzeugs des Fangschreckenkrebses entschlüsselte. Seine Gruppe hat diese Arbeit seitdem auf Fischschuppen, Molluskenschalen und künstliche Verbundwerkstoffe ausgeweitet, die die helikoide Faseranordnung für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt kopieren.캘리포니아 대학교 어바인(UC Irvine) 소속의 재료공학자(이전 UC 리버사이드 근무)로, 2012년부터 갯가재의 강력한 타격용 앞다리(dactyl club)의 내부 적층 아키텍처를 밝혀낸 연구팀을 이끌었다. 그의 연구 그룹은 이 적층 분석 기법을 물고기 비늘, 연체동물 껍질로 확장했으며, 헬리코이달(나선형) 섬유 배열 구조를 모방한 고강도 항공우주용 및 방호용 엔지니어링 신소재 개발 연구를 지속하고 있다. e seu grupo na UC Riverside em uma série de artigos iniciada em 2012, é estrutural e não química. A face de impacto é uma fina camada de hidroxiapatita — o mesmo mineral do esmalte dos dentes — cristalizada em hastes extraordinariamente densas alinhadas com a direção do golpe. Atrás dela situa-se uma zona mais espessa feita de fibras de quitina impregnadas com carbonato de cálcio e dispostas em uma helicoidal architecture×Concepthelicoidal (Bouligand) architectureA material design in which thin layers of aligned fibres are stacked with each layer rotated by a small angle from the one below, producing a slow spiral through the thickness. Named for the French biologist Yves Bouligand, who described it in crustacean cuticle in 1965. A crack travelling through the stack must continuously change direction, dissipating energy and resisting catastrophic failure.布里冈结构是一种材料设计方式，其中对齐纤维组成的薄层依次叠放，且每层均比其下方的一层旋转微小角度，从而在厚度方向上形成缓慢的螺旋。该结构以法国生物学家伊夫·布里冈的名字命名，他于1965年首次在甲壳动物的角质层中描述了这种结构。穿过此结构的裂纹必须不断改变方向，从而耗散能量并防止灾难性失效。Diseño de materiales en el que se apilan capas delgadas de fibras alineadas, cada una rotada un pequeño ángulo respecto a la inferior, formando una espiral lenta en el espesor. Llamada así por el biólogo francés Yves Bouligand, quien la describió en la cutícula de crustáceos en 1965. Las grietas que avanzan por el material deben cambiar de dirección constantemente, disipando energía y evitando fallas catastróficas.بنية بوليغاند هي تصميم للمواد يتم فيه رص طبقات رقيقة من الألياف المحاذية مع تدوير كل طبقة بزاوية صغيرة مقارنة بالطبقة التي تحتها، مما ينتج حلزوناً تدريجياً عبر السماكة. سميت باسم عالم الأحياء الفرنسي إيف بوليغاند، الذي وصفها في قشيرات القشريات عام 1965. يجب على الشق الذي يمر عبر هذه البنية تغيير اتجاهه باستمرار، مما يبدد الطاقة ويقاوم الفشل الكارثي.Estrutura de Bouligand é um design de materiais no qual camadas finas de fibras alinhadas são empilhadas, com cada camada rotacionada por um pequeno ângulo em relação à inferior, produzindo uma espiral lenta ao longo da espessura. Nomeada em homenagem ao biólogo francês Yves Bouligand, que a descreveu na cutícula de crustáceos em 1965. Uma trinca deve mudar de direção constantemente, dissipando energia e evitando falhas catastróficas.एक सामग्री डिज़ाइन जिसमें संरेखित फाइबर की पतली परतें इस प्रकार खड़ी की जाती हैं कि प्रत्येक परत नीचे की परत से थोड़े कोण पर घूमती है, जिससे मोटाई के माध्यम से एक धीमी सर्पिल बनती है, जिसे बॉलिगैंड संरचना (Bouligand structure) कहा जाता है। इसका नाम फ्रांसीसी जीवविज्ञानी यवेस बॉलिगैंड के नाम पर रखा गया है, जिन्होंने 1965 में क्रस्टेशियन क्यूटिकल में इसका वर्णन किया था। दरार को ऊर्जा नष्ट करनी होती है।Struktur Bouligand adalah desain material yang terdiri dari lapisan tipis serat sejajar yang ditumpuk, dengan setiap lapisan diputar pada sudut kecil relatif terhadap lapisan di bawahnya, menghasilkan spiral lambat di sepanjang ketebalan. Dinamai dari biolog Prancis Yves Bouligand yang mendeskripsikannya pada kutikula krustasea tahun 1965. Retakan yang merambat harus terus berputar arah, mendisipasi energi dan menolak patah.Structure de Bouligand : conception de matériau où de fines couches de fibres alignées sont empilées, chaque couche étant pivotée d'un angle faible par rapport à la précédente, formant une spirale progressive dans l'épaisseur. Nommée d'après le biologiste français Yves Bouligand, qui l'a décrite dans la cuticule des crustacés en 1965. Une fissure traversant cet empilement doit dévier sans cesse, dissipant l'énergie et évitant la rupture.ブーリガン構造とは、整列した繊維の薄い層を、各層がすぐ下の層からわずかな角度ずつ回転するように積み重ねることで、厚み方向に向かって緩やかな螺旋を形成する材料設計である。1965年に甲殻類のクチクラ（外骨格）においてこの構造を記述したフランスの生物学者イヴ・ブーリガンにちなんで名付けられた。この積層構造を進む亀裂は常に方向を変えなければならず、エネルギーが分散されて破滅的な破壊を防ぐ。Структура Булигана — это структура материала, в которой тонкие слои выровненных волокон уложены так, что каждый слой повернут на небольшой угол относительно нижележащего, образуя плавную спираль по всей толщине. Названа в честь французского биолога Ива Булигана, описавшего ее в кутикуле ракообразных в 1965 году. Трещина, проходящая через нее, вынуждена постоянно менять направление, что рассеивает энергию и предотвращает разрушение.Bouligand-Struktur ist ein Materialdesign, bei dem dünne Schichten ausgerichteter Fasern so gestapelt werden, dass jede Schicht um einen kleinen Winkel gegenüber der darunter liegenden gedreht ist, was eine Spirale durch die Dicke erzeugt. Benannt nach dem französischen Biologen Yves Bouligand, der sie 1965 in der Kutikula von Krebsen beschrieb. Ein Riss muss ständig die Richtung ändern, was Energie ableitet und katastrophales Versagen verhindert.부리간드 구조(Bouligand structure)는 정렬된 섬유의 얇은 층들을 적층하되 각 층을 바로 아래 층으로부터 미세한 각도만큼 회전시켜 쌓음으로써 전체 두께 방향으로 완만한 나선형 구조를 형성하는 재료 설계 방식이다. 1965년 갑각류의 큐티클(외피)에서 이 구조를 최초 발견한 프랑스 생물학자 이브 부리간드의 이름을 땄다. 균열 발생 시 전파 방향이 계속 꺾이며 에너지를 분산시켜 치명적 파괴를 방지한다.: cada camada de fibras é rotacionada alguns graus em relação àquela logo abaixo, de modo que uma pilha de talvez duzentas camadas completa uma espiral inteira. Uma fissura que tente atravessar o material precisa mudar constantemente de direção para seguir as fibras rotativas. Ela perde energia a cada curva. No momento em que espirala um milímetro para dentro do martelo, já não resta nada dela.

O padrão não é exclusivo do camarão — ele aparece em élitros de besouros, escamas de peixes e nas paredes celulares de algumas plantas — mas a versão do camarão-mantis é o caso de teste mais punitivo da natureza. Painéis compostos copiados desse design, tecidos com fibra de carbono no mesmo padrão de camadas rotativas, demonstraram uma resistência ao impacto significativamente superior em testes laboratoriais. Estruturas helicoidais estão agora sob séria consideração para fuselagens de aeronaves, blindagem corporal e capacetes.

Os olhos são a outra história

Enquanto o martelo estampa as capas de revista, os olhos do animal são indiscutivelmente mais estranhos. A visão colorida humana utiliza três tipos de fotorreceptores. O camarão-mantis possui entre doze e dezesseis, incluindo vários ajustados ao ultravioleta e outros sensíveis à luz circularmente polarizada, que nenhum outro animal conhecido consegue detectar. Durante muito tempo, os biólogos presumiram que isso significava que o camarão via cores em uma resolução extraordinária. O trabalho de Justin Marshall×PersonJustin MarshallNeurobiologist at the University of Queensland's Queensland Brain Institute, known for decades of work on visual systems in reef animals. His 2014 paper with Hanne Thoen and colleagues used behavioural training to show that mantis shrimp discriminate colours less finely than vertebrates, despite having far more photoreceptor classes, and proposed that the eye performs fast pattern recognition rather than spectral analysis.贾斯汀·马歇尔是昆士兰大学昆士兰脑研究所的神经生物学家，数十年来致力于研究珊瑚礁动物的视觉系统。他于2014年与汉娜·索恩及同事发表的论文中，利用行为训练表明，尽管螳螂虾拥有多得多的光感受器类别，但它们分辨颜色的精细度其实不如脊椎动物，并提出螳螂虾的眼睛执行的是快速模式识别，而非光谱分析。Neurobiólogo del Instituto del Cerebro de la Universidad de Queensland, conocido por décadas de trabajo en sistemas visuales de animales de arrecife. Su artículo de 2014 con Hanne Thoen y colegas usó entrenamiento conductual para mostrar que el camarón mantis discrimina colores de forma menos precisa que los vertebrados, pese a tener más clases de fotorreceptores, proponiendo que su ojo realiza un reconocimiento rápido de patrones.جاستن مارشال هو عالم أحياء عصبية في معهد كوينزلاند للدماغ بجامعة كوينزلاند، وهو معروف بعقود من العمل على الأنظمة البصرية في حيوانات الشعاب المرجانية. استخدمت ورقته البحثية عام 2014 مع هانا ثوين وزملائها التدريب السلوكي لإثبات أن روبيان مانتيس يميز الألوان بشكل أقل دقة من الفقاريات، على الرغم من امتلاكه فئات أكثر بكثير من المستقبلات الضوئية، واقترحت أن العين تؤدي التعرف السريع على الأنماط.Neurobiólogo no Queensland Brain Institute da Universidade de Queensland, conhecido por décadas de trabalho em sistemas visuais de animais de recife. Seu artigo de 2014 com Hanne Thoen e colegas usou treinamento comportamental para mostrar que a lagosta-boxeadora discrimina cores de forma menos refinada que os vertebrados, apesar de ter muito mais classes de fotorreceptores, e propôs que o olho realiza reconhecimento rápido de padrões.क्वींसलैंड विश्वविद्यालय के क्वींसलैंड ब्रेन इंस्टीट्यूट में न्यूरोबायोलॉजिस्ट, जो चट्टानी जानवरों में दृश्य प्रणालियों पर दशकों के काम के लिए जाने जाते हैं, जिन्हें जस्टिन मार्शल (Justin Marshall) कहा जाता है। हैन थोएन और उनके सहयोगियों के साथ उनके 2014 के पेपर ने व्यवहारिक प्रशिक्षण का उपयोग करके दिखाया कि मेंटिस झींगा कशेरुकियों की तुलना में रंगों में कम अंतर करते हैं, बावजूद इसके कि उनके पास कई फोटोरिसेप्टर वर्ग हैं।Neurobiolog di Queensland Brain Institute, University of Queensland, yang dikenal karena penelitiannya selama puluhan tahun tentang sistem visual hewan terumbu karang. Makalahnya tahun 2014 bersama Hanne Thoen dan rekan-rekan menunjukkan bahwa udang mantis membedakan warna kurang sensitif dibanding vertebrata, meskipun memiliki kelas fotoreseptor jauh lebih banyak, menunjukkan mata melakukan pengenalan pola cepat daripada analisis spektral.Neurobiologiste au Queensland Brain Institute de l'université du Queensland, connu pour ses décennies de recherche sur le système visuel des animaux récifaux. Sa publication de 2014 avec Hanne Thoen et ses collègues montre, par conditionnement comportemental, que la crevette-mante distingue moins bien les couleurs que les vertébrés malgré un plus grand nombre de photorécepteurs, suggérant que son œil privilégie la reconnaissance de formes.クイーンズランド大学脳研究所の神経生物学者であり、サンゴ礁生物の視覚システムに関する数十年にわたる研究で知られる。2014年のハネ・ソエンらとの共同論文では、行動訓練を用いることで、モンハナシャコは脊椎動物よりもはるかに多くの光受容体クラスを持つにもかかわらず、色を識別する精度は劣ることを示し、シャコの目は分光分析ではなく高速なパターン認識を行っているという説を提唱した。Нейробиолог из Института мозга Квинслендского университета, известный десятилетиями исследований зрительных систем рифовых животных. Его статья 2014 года, написанная совместно с Ханной Тон и коллегами, с помощью поведенческого обучения показала, что креветка-богомол различает цвета менее тонко, чем позвоночные, несмотря на наличие гораздо большего числа классов фоторецепторов, и предположила, что глаз выполняет быстрое распознавание образов.Neurobiologe am Queensland Brain Institute der University of Queensland, bekannt für seine jahrzehntelange Arbeit über die visuellen Systeme von Rifftieren. Seine Arbeit aus dem Jahr 2014 mit Hanne Thoen und Kollegen zeigte durch Verhaltenstraining, dass Fangschreckenkrebse Farben weniger feinsinnig unterscheiden als Wirbeltiere, obwohl sie viel mehr Fotorezeptorklassen besitzen. Er schlug vor, dass das Auge eine schnelle Mustererkennung durchführt.퀸즐랜드 대학교 산하 퀸즐랜드 뇌연구소 소속의 신경생물학자(Justin Marshall)로, 산호초 서식 생물들의 시각 체계에 관한 수십 년간의 연구로 저명하다. 2014년 한네 톤(Hanne Thoen) 등 동료 연구원들과 공동 집필한 논문에서 행동 훈련 방식을 통해 갯가재가 척추동물에 비해 색상 식별력이 떨어진다는 점을 입증했다. 이는 수많은 광수용체 세포가 스펙트럼 분석 대신 시각 패턴을 초고속으로 인지하는 데 사용됨을 시사한다. na Universidade de Queensland em 2014 sugeriu o oposto: o camarão parece discriminar cores pior do que nós, e os receptores são provavelmente usados para um reconhecimento rápido e de baixa computação — uma espécie de leitor óptico de código de barras, que escaneia uma cena em vez de construí-la. A compensação faz sentido para um animal cujo momento decisivo dura três milissegundos.

O que ainda não sabemos

Não sabemos detalhadamente como a mola funciona. O golpe é impulsionado por uma peça de cutícula em forma de sela que o camarão carrega lentamente com seus músculos e depois libera através de uma trava, como uma besta. A geometria dessa sela, e exatamente como ela armazena energia elástica sem sofrer fadiga, ainda está sendo modelada.

Não sabemos qual é o limite superior para um soco biológico. Camarões-mantis maiores desferem forças absolutas maiores, mas, estranhamente, acelerações menores. Se algo do tamanho de uma lagosta poderia, em princípio, desenvolver o mesmo mecanismo, ou se a física atinge um teto em algum ponto abaixo disso, é algo que ainda não foi resolvido.

Não sabemos realmente o que o camarão vê. O resultado de 2014 é bem fundamentado, mas deixa em aberto para que servem realmente os canais de polarização — reconhecimento de parceiros, detecção de presas ou sinalização privada em um recife cheio de bisbilhoteiros. Alguns dos experimentos candidatos exigiriam a construção de telas capazes de emitir padrões circularmente polarizados em uma escala de tempo compatível com a do recife de coral, o que é mais difícil do que parece.

Quatrocentos milhões de anos é muito tempo para passar iterando sobre um único problema de design. A resposta do camarão envolve uma mola, uma trava, um martelo, uma bolha e uma onda de choque, nessa ordem, disparados em menos tempo do que um nervo humano leva para registrar que algo se moveu.

प्रशांत महासागर की एक मूँगा चट्टान पर चार इंच का एक कवचधारी जीव ऐसा मुक्का मारता है जो क्षण भर के लिए सूरज की चमक को भी मात दे देता है। यह प्रहार इतना ज़ोरदार होता है कि पानी खुद रोशनी की तरह कौंध उठता है। पदार्थ विज्ञानी पिछले बीस वर्षों से इस 'क्लब' की नकल करने की कोशिश कर रहे हैं।

मयूर मेंटिस झींगा, Odontodactylus scyllarus×ConceptOdontodactylus scyllarusThe peacock mantis shrimp, a stomatopod crustacean native to Indo-Pacific reefs from East Africa to Guam. Adults reach about eighteen centimetres and live in self-excavated burrows, ambushing snails, crabs, and small fish with a hammer-like second pair of thoracic appendages. The species is the most-studied of roughly four hundred and fifty stomatopods and the reference animal for nearly all of the club-mechanics work.蝉形齿指虾蛄（俗称雀尾螳螂虾）是一种口足类甲壳动物，原生于从东非到关岛的印度洋-太平洋珊瑚礁海域。成年个体体长可达约18厘米，栖息于自己挖掘的洞穴中，利用像锤子一样的第二对胸足伏击蜗牛、螃蟹和小鱼。该物种是约450种口足类动物中研究最深入的一种，也是几乎所有关于捕食足力学研究的基准动物。El camarón mantis pavo real, un crustáceo estomatópodo nativo de los arrecifes del Indo-Pacífico, desde el este de África hasta Guam. Los adultos alcanzan unos dieciocho centímetros y viven en madrigueras excavadas por ellos mismos, emboscando caracoles, cangrejos y peces pequeños con un segundo par de apéndices torácicos en forma de martillo. Es el estomatópodo más estudiado y la especie de referencia para la mecánica de su maza.روبيان مانتيس الطاووس هو قشري من فصيلة فمويات الأرجل، موطنه الأصلي شعاب المحيطين الهندي والهادئ من شرق إفريقيا إلى غوام. يصل طول البالغين إلى حوالي 18 سم ويعيشون في جحور يحفرونها بأنفسهم، حيث يتربصون بالحلزونات والسلطعونات والأسماك الصغيرة ويهاجمونها بزوج ثانٍ من الزوائد الصدرية يشبه المطرقة. هذا النوع هو الأكثر دراسة ومرجع لأبحاث الميكانيكا الحيوية.A lagosta-boxeadora-palhaço é um crustáceo estomatópode nativo de recifes do Indo-Pacífico, da África Oriental a Guam. Os adultos atingem cerca de dezoito centímetros e vivem em tocas escavadas por eles mesmos, emboscando caramujos, caranguejos e pequenos peixes com um segundo par de apêndices torácicos em forma de martelo. É o estomatópode mais estudado e o animal de referência para quase todo o trabalho de mecânica de impacto.मयूर मेंटिस झींगा, एक स्टोमेटोपॉड क्रस्टेशियन जो पूर्वी अफ्रीका से गुआम तक भारत-प्रशांत चट्टानों का मूल निवासी है, जिसे ओडोंटोडैक्टाइलस स्काइलारस (Odontodactylus scyllarus) कहा जाता है। वयस्क लगभग अठारह सेंटीमीटर तक पहुंचते हैं और खुद के खोदे गए बिलों में रहते हैं, जो हथौड़े जैसे वक्षीय उपांगों की दूसरी जोड़ी के साथ घोंघे, केकड़ों और छोटी मछलियों पर घात लगाते हैं। यह प्रजाति सबसे अधिक अध्ययन की जाने वाली प्रजाति है।Udang mantis merak, krustasea stomatopoda asli terumbu karang Indo-Pasifik dari Afrika Timur hingga Guam. Dewasa mencapai ukuran sekitar delapan belas sentimeter dan tinggal di liang yang digali sendiri, menjebak siput, kepiting, dan ikan kecil dengan sepasang alat gerak dada kedua yang menyerupai palu. Spesies ini paling banyak dipelajari dari sekitar empat ratus lima puluh stomatopoda dan menjadi acuan penelitian mekanika pemukul.La crevette-mante paon (Odontodactylus scyllarus) est un crustacé stomatopode originaire des récifs de l'Indo-Pacifique, de l'Afrique de l'Est à Guam. Les admis atteignent environ dix-huit centimètres et vivent dans des terriers creusés par eux-mêmes, embusquant escargots, crabes et petits poissons à l'aide de leur deuxième paire d'appendices thoraciques en forme de marteau. C'est l'espèce de référence pour l'étude mécanique de ces pinces.モンハナシャコは、東アフリカからグアムにかけてのインド太平洋のサンゴ礁に生息する口脚目の甲殻類である。成体は約18センチメートルに達し、自ら掘った巣穴に暮らす。ハンマーのような形状をした第2胸脚（捕脚）を用いて、巻貝やカニ、小魚などを待ち伏せして襲う。約450種存在するシャコ類の中で最も研究が進んでおり、その打撃力学に関するほぼすべての研究の基準生物となっている。Павлинья креветка-богомол (Odontodactylus scyllarus) — ротоногое ракообразное, обитающее на рифах Индо-Тихоокеанского региона от Восточной Африки до Гуама. Взрослые особи достигают около 18 см и живут в самостоятельно вырытых норах, устраивая засады на улиток, крабов и мелкую рыбу с помощью молотоподобной второй пары грудных конечностей. Это самый изученный вид из ротоногих и модельный объект для механики удара.Der Pfauenaugen-Fangschreckenkrebs ist ein stomatopoder Krebs, der in den Riffen des Indopazifiks von Ostafrika bis Guam heimisch ist. Erwachende Tiere werden etwa achtzehn Zentimeter groß und leben in selbst gegrabenen Höhlen, wo sie Schnecken, Krabben und kleine Fische mit einem hammerartigen zweiten Paar von Brustgliedmaßen überfallen. Die Art ist der am besten untersuchte Stomatopode und das Referenztier für Schlagmechanik-Forschung.공작갯가재(Odontodactylus scyllarus)는 동아프리카에서 괌에 이르는 인도-태평양 산호초 지대에 서식하는 구각목 갑각류이다. 성체는 약 18cm까지 자라며 직접 판 굴속에 살면서 망치처럼 생긴 두 번째 가슴 다리를 이용해 달팽이, 게, 작은 물고기 등을 습격한다. 약 450종의 구각류 중 가장 연구가 많이 된 종으로, 이들의 강력한 타격(dactyl club) 메커니즘을 분석하는 거의 모든 공학 연구의 표준 모델 생물이다., मूँगा चट्टानों पर एक बिल में रहता है और घोंघे खाता है। घोंघे तक पहुँचने के लिए वह अपने अंगों की दूसरी जोड़ी के अंत में स्थित एक मुगदर से उसके कवच पर वार करता है। यह प्रहार तीन मिलीसेकंड से भी कम समय में होता है। मुगदर अपनी विश्राम अवस्था से लगभग तेईस मीटर प्रति सेकंड की गति से निकलता है और बाहर निकलते समय दस हजार 'जी' (g) से अधिक का खिंचाव पैदा करता है। किसी हैंडगन की नाल से निकलने वाली गोली का त्वरण भी इससे धीमा होता है।

केवल यही बात असामान्य होती। लेकिन इस प्रहार को जो चीज़ विचित्र बनाती है, वह है इसके सामने के पानी में होने वाली हलचल।

मुगदर इतनी तेज़ी से चलता है कि आस-पास का समुद्री पानी उसके पीछे बनने वाले निम्न-दबाव वाले क्षेत्र को भर नहीं पाता। भाप से भरी एक गुहिका खुलती है — एक cavitation×ConceptcavitationThe formation and collapse of vapour-filled bubbles in a liquid when local pressure drops below the vapour pressure. Ship propellers cavitate at speed, eroding the bronze; the same physics pits the impellers of pumps and the leading edges of hydrofoils. The collapse is violent enough to release light, heat, and a shockwave — useful for breaking kidney stones, destructive almost everywhere else.空化是指当局部压力降至蒸汽压以下时，液体中气泡的形成和破裂过程。船用螺旋桨在高转速下会产生空化现象，从而侵蚀青铜叶片；同样的物理原理也会损坏水泵叶轮和水翼的前缘。气泡的破裂非常剧烈，足以释放出光、热和冲击波——这在粉碎肾结石时非常有用，但几乎在其他所有地方都具有破坏性。La cavitación es la formación y colapso de burbujas de vapor en un líquido cuando la presión local cae por debajo de la presión de vapor. Las hélices de los barcos cavitan a gran velocidad, erosionando el bronce; la misma física daña los impulsores de bombas y bordes de hidroalas. El colapso es violento, liberando luz, calor y ondas de choque, útiles para romper cálculos renales pero destructivos en lo demás.التكهف هو تشكل وانهيار فقاعات مليئة بالبخار في سائل عندما ينخفض الضغط الموضعي عن ضغط البخار. تتكهف مراوح السفن عند السرعة العالية، مما يؤدي إلى تآكل البرونز؛ وتؤثر نفس الفيزياء على دافعات المضخات والحواف الأمامية للأجنحة المائية. هذا الانهيار عنيف بما يكفي لإطلاق الضوء والحرارة وموجة صدمية مفيدة لتفتيت حصى الكلى، ولكنه مدمر في كل مكان آخر تقريباً.Cavitação é a formação e colapso de bolhas cheias de vapor em um líquido quando a pressão local cai abaixo da pressão de vapor. Hélices de navios cavitam em velocidade, corroendo o bronze; a mesma física desgasta os rotores de bombas e as bordas de fólios. O colapso é violento o suficiente para liberar luz, calor e uma onda de choque — útil para quebrar pedras nos rins, mas destrutiva em quase tudo.कैविटेशन (Cavitation) एक तरल में भाप से भरे बुलबुलों के बनने और टूटने की प्रक्रिया है जब स्थानीय दबाव भाप के दबाव से नीचे गिर जाता है। जहाजों के प्रोपेलर तेज गति से कैविटेट होते हैं, जिससे उनके कांस्य का क्षरण होता है। यही भौतिकी पंपों के प्ररितक और हाइड्रोफॉइल के किनारों को भी प्रभावित करती है। यह पतन प्रकाश, गर्मी और एक शॉकवेव छोड़ने के लिए काफी हिंसक है।Kavitasi adalah pembentukan dan runtuhnya gelembung berisi uap dalam cairan ketika tekanan lokal turun di bawah tekanan uap. Baling-baling kapal mengalami kavitasi pada kecepatan tinggi, mengikis perunggu; fisika yang sama merusak impeler pompa dan bagian depan hidrofoil. Runtuhnya gelembung cukup keras untuk melepaskan cahaya, panas, dan gelombang kejut, berguna untuk memecahkan batu ginjal.La cavitation est la formation et l'implosion de bulles de vapeur dans un liquide lorsque la pression locale descend sous la pression de vapeur. Les hélices de navires cavitent à grande vitesse, corrodant le bronze ; la même physique endommage les turbines de pompes et les profils d'hydroptères. L'implosion est si violente qu'elle libère de la lumière, de la chaleur et une onde de choc, utile pour détruire les calculs rénaux.キャビテーション（空洞現象）とは、局所的な圧力が蒸気圧を下回ることで、液体中に気泡が発生・消滅する現象である。高速回転する船のプロペラで発生し、青銅を侵食するほか、同様の物理作用がポンプのインペラやウォーターフォイルの前縁にも損傷を与える。気泡の消滅は非常に激しく、光、熱、衝撃波を放出するため、結石の破砕には有用だが、他のほぼすべてにおいては破壊的である。Кавитация — это образование и захлопывание заполненных паром пузырьков в жидкости при падении местного давления ниже давления пара. Гребные винты судов кавитируют на скорости, разрушая бронзу; та же физика повреждает крыльчатки насосов и передние кромки подводных крыльев. Захлопывание происходит бурно, высвобождая свет, тепло и ударную волну, полезную для дробления камней в почках, но разрушительную во всех остальных случаях.Kavitation ist die Bildung und der Kollaps von dampfgefüllten Blasen in einer Flüssigkeit, wenn der lokale Druck unter den Dampfdruck fällt. Schiffspropeller kavitieren bei hoher Geschwindigkeit und erodieren die Bronze; dieselbe Physik beschädigt Pumpenlaufräder und die Vorderkanten von Tragflügeln. Der Kollaps ist so heftig, dass er Licht, Wärme und eine Druckwelle freisetzt — nützlich zur Zertrümmerung von Nierensteinen.공동현상(cavitation)은 액체의 국소 압력이 증기압 이하로 떨어질 때 기포가 형성되고 급격히 붕괴하는 현상이다. 고속 주행 시 선박 프로펠러에서 발생하여 청동 표면을 침식하며, 펌프 임펠러나 수중익선의 선단부도 동일한 물리적 파손을 겪는다. 기포 붕괴 시 극도로 높은 열과 빛, 충격파가 방출되는데, 신장 결석을 파쇄하는 의료 분야 등에는 유용하나 그 외 대부분의 분야에서는 기계적 손상을 초래한다. बुलबुला — और फिर दबाव समान होने पर वह भीतर की ओर फट जाता है। यह पतन हिंसक होता है। उस ढहते बुलबुले के अंदर, एक माइक्रोसेकंड के लिए, तापमान लगभग 4,400 °C तक पहुँच जाता है, और प्रकाश की एक हल्की चमक उत्सर्जित होती है। इस प्रभाव को sonoluminescence×ConceptsonoluminescenceThe emission of short flashes of light from imploding bubbles in a liquid driven by sound waves or, in the mantis shrimp's case, by a mechanical strike. The mechanism inside the collapsing bubble is still debated. Candidates include blackbody radiation from compressed gas, bremsstrahlung from an ionised plasma, or something stranger. Temperatures of several thousand kelvin have been measured indirectly.声致发光是指液体中崩溃的气泡在声波驱动下，或者在螳螂虾的机械打击下，发射出短暂光闪烁的现象。崩溃气泡内部的发光机制目前仍有争议。可能的解释包括压缩气体的黑体辐射、电离等离子体的韧致辐射，或者某种更奇特的物理机制。科学家已通过间接方法测得数千开尔文的高温。La sonoluminiscencia es la emisión de breves destellos de luz por burbujas que implosionan en un líquido excitado por ondas sonoras o, en el camarón mantis, por un golpe mecánico. El mecanismo interno del colapso aún se debate: se propone radiación de cuerpo negro del gas comprimido, radiación de frenado de un plasma ionizado u otros fenómenos. Se han medido indirectamente temperaturas de varios miles de kelvin.التلألؤ الصوتي هو انبعاث ومضات قصيرة من الضوء من فقاعات منهارة في سائل مدفوع بموجات صوتية أو، في حالة روبيان مانتيس، بضربة ميكانيكية. لا يزال الميكانيك الداخلي للفقاعة المنهارة محل نقاش. وتشمل الاحتمالات إشعاع الجسم الأسود من الغاز المضغوط، أو إشعاع الكبح من بلازما متأينة، أو شيئاً أكثر غراية. وقد تم قياس درجات حرارة تصل إلى عدة آلاف كلفن بشكل غير مباشر.Sonoluminescência é a emissão de curtos flashes de luz a partir de bolhas que implodem em um líquido sob a ação de ondas sonoras ou, no caso da lagosta-boxeadora, por um golpe mecânico. O mecanismo dentro da bolha em colapso ainda é debatido. Os candidatos incluem radiação de corpo negro do gás comprimido, radiação de frenagem de um plasma ionizado ou processos mais exóticos. Temperaturas de milhares de kelvin foram estimadas.सोनोल्यूमिनिसेंस (Sonoluminescence) ध्वनि तरंगों द्वारा या मेंटिस झींगा के मामले में एक यांत्रिक प्रहार द्वारा संचालित तरल में फटने वाले बुलबुलों से प्रकाश की छोटी चमक का उत्सर्जन है। ढहते बुलबुले के अंदर की प्रक्रिया अभी भी बहस का विषय है। संभावित कारणों में संपीड़ित गैस से ब्लैकबॉडी विकिरण, या कुछ और अजीब शामिल है। परोक्ष रूप से कई हजार केल्विन तापमान मापा गया है।Sonoluminesensi adalah emisi kilatan cahaya singkat dari gelembung yang meledak dalam cairan जो dipicu oleh gelombang suara atau, pada udang mantis, oleh serangan mekanis. Mekanisme di dalam gelembung yang runtuh masih diperdebatkan. Kemungkinannya meliputi radiasi benda hitam dari gas terkompresi, radiasi pengereman dari plasma terionisasi, atau hal lain. Suhu hingga beberapa ribu kelvin telah diukur secara tidak langsung.La sonoluminescence est l'émission de brefs flashs de luz par des bulles implosant dans un liquide sous l'effet d'ondes sonores ou, chez la crevette-mante, d'un choc mécanique. Le mécanisme interne de l'implosion reste débattu, les hypothèses incluant le rayonnement de corps noir du gaz comprimé, le rayonnement de freinage d'un plasma ionisé ou d'autres théories. Des températures de plusieurs milliers de kelvins ont été mesurées.音響発光（ソノルミネッセンス）とは、音波（シャコの場合は打撃時の衝撃）によって液体中で圧壊する気泡から、極めて短い光のフラッシュが放出される現象である。崩壊する気泡の内部メカニズムについては未だに議論が続いており、圧縮された気体からの黒体放射や、電離プラズマによる制動放射などが候補に挙げられている。間接的な測定では数千ケルビンに達する温度が記録されている。Сонолюминесценция — это излучение коротких вспышек света схлопывающимися пузырьками в жидкости под действием звуковых волн или, в случае креветки-богомола, механического удара. Механизм внутри схлопывающегося пузырька все еще обсуждается. Среди кандидатов — тепловое излучение сжатого газа, тормозное излучение ионизированной плазмы или нечто более экзотическое. Косвенно измерялись температуры в несколько тысяч кельвинов.Sonolumineszenz ist die Emission kurzer Lichtblitze von implodierenden Blasen in einer Flüssigkeit, die durch Schallwellen oder, beim Fangschreckenkrebs, durch einen mechanischen Schlag angeregt werden. Der genaue Mechanismus im Inneren der kollabierenden Blase ist noch umstritten. Zu den Kandidaten gehören Schwarzkörperstrahlung des komprimierten Gases oder Bremsstrahlung eines ionisierten Plasmas. Temperaturen von mehreren tausend Kelvin wurden gemessen.음파발광(sonoluminescence)은 초음파 등의 음파 또는 갯가재의 물리적 타격으로 인해 액체 속에서 급격히 붕괴하는 기포가 아주 짧은 순간 동안 빛을 방출하는 현상이다. 기포 붕괴 시 내부에서 발광이 일어나는 미시적 원인에 대해서는 압축 기체의 흑체 복사, 이온화 플라즈마의 제동 복사 등 다양한 학설이 대립 중이다. 간접 측정을 통해 기포 중심부에서 수천 켈빈(K)에 달하는 온도가 관측된 바 있다. कहा जाता है, और झींगे के मामले में इसे हाई-स्पीड फिल्म पर रिकॉर्ड किया गया है। प्रत्येक प्रहार, वास्तव में, दो प्रहार होते हैं: पहले मुगदर, और फिर मिलीसेकंड के एक अंश के बाद बुलबुले से पैदा हुई शॉकवेव। एक घोंघे को एक बार हिट होने का पता चलने से पहले ही दो बार चोट लग चुकी होती है।

मुगदर खुद को टूटने से कैसे बचाता है

इंजीनियरिंग की किसी भी तर्कसंगत समझ के अनुसार, इस मुगदर का अस्तित्व नहीं होना चाहिए। इसमें शामिल बल सिरेमिक को चकनाचूर कर सकते हैं और स्टील में बड़े गड्ढे बना सकते हैं। झींगा हर कुछ महीनों में अपनी खाल उतारता है और नए मुगदर विकसित करता है, लेकिन वही मुगदर उस बदलाव से पहले बेहिचक दसियों हज़ार प्रहार करता है। इसकी बनावट में कुछ ऐसा है जो उस झटके को सोख लेता है जिसे इसे नष्ट कर देना चाहिए था।

इसका उत्तर रासायनिक के बजाय संरचनात्मक है, जिसे मुख्य रूप से David Kisailus×PersonDavid KisailusMaterials scientist at the University of California, Irvine, previously at UC Riverside, who led the team that worked out the layered architecture of the mantis shrimp's dactyl club beginning in 2012. His group has since extended the work to fish scales, mollusc shells, and engineered composites that copy the helicoidal fibre arrangement for aerospace and protective applications.大卫·基赛勒斯是加利福尼亚大学欧文分校（此前任职于加州大学河滨分校）的材料科学家。自2012年起，他带领团队解析了螳螂虾捕食足锤击部的分层结构。此后，他的课题组将研究工作拓展到鱼鳞、贝壳以及模仿螺旋形纤维排列的工程复合材料中，以期在航空航天和防护装备领域获得应用。Científico de materiales de la Universidad de California en Irvine, antes en UC Riverside, que lideró el equipo que descifró la arquitectura estratificada de la maza dactilar del camarón mantis a partir de 2012. Desde entonces, su grupo ha extendido la investigación a escamas de peces, conchas de moluscos y compuestos de ingeniería que copian la disposición helicoidal de fibras para aplicaciones aeroespaciales y de protección.ديفيد كيسايلوس هو عالم مواد في جامعة كاليفورنيا في إيرفين، وكان يعمل سابقاً في جامعة كاليفورنيا في ريفيرسايد. قاد كيسايلوس الفريق الذي كشف عن البنية الطبقية لملقط روبيان مانتيس بدءاً من عام 2012. ومنذ ذلك الحين، وسعت مجموعته هذا العمل ليشمل قشور الأسماك وأصداف الرخويات والمواد المركبة الهندسية التي تحاكي الترتيب الحلزوني للألياف لتطبيقات الطيران والحماية.Cientista de materiais da Universidade da Califórnia em Irvine, anteriormente na UC Riverside, que liderou a equipe que desvendou a arquitetura em camadas da clava dáctila da lagosta-boxeadora a partir de 2012. Desde então, seu grupo estendeu o trabalho para escamas de peixes, conchas de moluscos e compósitos de engenharia que copiam o arranjo helicoidal de fibras para aplicações aeroespaciais e de proteção.कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, इरविन में सामग्री वैज्ञानिक, जो पहले यूसी रिवरसाइड में थे, जिन्होंने डेविड किसालुस (David Kisailus) के नेतृत्व में 2012 में मेंटिस झींगा के डैक्टाइल क्लब की स्तरित संरचना पर काम किया था। उनके समूह ने तब से मछली के तराजू, मोलस्क के गोले और इंजीनियर कंपोजिट पर काम का विस्तार किया है जो एयरोस्पेस और सुरक्षात्मक अनुप्रयोगों के लिए फाइबर व्यवस्था की नकल करते हैं।Ilmuwan bahan di University of California, Irvine, sebelumnya di UC Riverside, yang memimpin tim peneliti arsitektur berlapis pada pemukul udang mantis sejak 2012. Kelompoknya telah memperluas penelitian ini ke sisik ikan, cangkang moluska, dan komposit rekayasa yang meniru susunan serat helikoidal untuk aplikasi kedirgantaraan serta pelindung kekuatan tinggi.Scientifique des matériaux à l'université de Californie à Irvine, auparavant à UC Riverside, qui a dirigé l'équipe ayant décrypté la structure multicouche de la pince de la crevette-mante à partir de 2012. Son groupe a depuis élargi ses travaux aux écailles de poisson, aux coquilles de mollusques et aux composites synthétiques imitant cet agencement de fibres hélicoïdales pour des applications aérospatiales et balistiques.カリフォルニア大学アーバイン校（以前はカリフォルニア大学リバーサイド校）の材料科学者。2012年以降、モンハナシャコの第2胸脚（捕脚）にある打撃部の層状構造を解明する研究チームを主導した。彼のグループはその後、研究の対象を魚の鱗や貝殻、さらには航空宇宙や防護服分野への応用を目指してらせん状の繊維配列を模倣したエンジニアリング複合材料へと広げている。Материаловед из Калифорнийского университета в Ирвайне, ранее работавший в Калифорнийском университете в Риверсайде. С 2012 года он возглавлял команду, исследовавшую слоистую архитектуру ударного органа креветки-богомола. С тех пор его группа распространила эти исследования на рыбью чешую, раковины моллюсков и композиты, копирующие спиралевидное расположение волокон для аэрокосмической отрасли.Materialwissenschaftler an der University of California, Irvine, zuvor an der UC Riverside, der das Team leitete, das ab 2012 die geschichtete Struktur des Schlagwerkzeugs des Fangschreckenkrebses entschlüsselte. Seine Gruppe hat diese Arbeit seitdem auf Fischschuppen, Molluskenschalen und künstliche Verbundwerkstoffe ausgeweitet, die die helikoide Faseranordnung für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt kopieren.캘리포니아 대학교 어바인(UC Irvine) 소속의 재료공학자(이전 UC 리버사이드 근무)로, 2012년부터 갯가재의 강력한 타격용 앞다리(dactyl club)의 내부 적층 아키텍처를 밝혀낸 연구팀을 이끌었다. 그의 연구 그룹은 이 적층 분석 기법을 물고기 비늘, 연체동물 껍질로 확장했으며, 헬리코이달(나선형) 섬유 배열 구조를 모방한 고강도 항공우주용 및 방호용 엔지니어링 신소재 개발 연구를 지속하고 있다. और यूसी रिवरसाइड में उनके समूह ने 2012 से शुरू हुई शोधपत्रों की एक श्रृंखला में खोजा था। इसके प्रहार वाले हिस्से पर हाइड्रॉक्सीपैटाइट की एक पतली परत होती है — वही खनिज जो दाँतों के इनेमल में होता है — जो प्रहार की दिशा में संरेखित असामान्य रूप से घने छड़ों के रूप में क्रिस्टलीकृत होती है। उसके पीछे काइटिन फाइबर से बना एक मोटा क्षेत्र होता है जो कैल्शियम कार्बोनेट से भरा होता है और एक helicoidal architecture×Concepthelicoidal (Bouligand) architectureA material design in which thin layers of aligned fibres are stacked with each layer rotated by a small angle from the one below, producing a slow spiral through the thickness. Named for the French biologist Yves Bouligand, who described it in crustacean cuticle in 1965. A crack travelling through the stack must continuously change direction, dissipating energy and resisting catastrophic failure.布里冈结构是一种材料设计方式，其中对齐纤维组成的薄层依次叠放，且每层均比其下方的一层旋转微小角度，从而在厚度方向上形成缓慢的螺旋。该结构以法国生物学家伊夫·布里冈的名字命名，他于1965年首次在甲壳动物的角质层中描述了这种结构。穿过此结构的裂纹必须不断改变方向，从而耗散能量并防止灾难性失效。Diseño de materiales en el que se apilan capas delgadas de fibras alineadas, cada una rotada un pequeño ángulo respecto a la inferior, formando una espiral lenta en el espesor. Llamada así por el biólogo francés Yves Bouligand, quien la describió en la cutícula de crustáceos en 1965. Las grietas que avanzan por el material deben cambiar de dirección constantemente, disipando energía y evitando fallas catastróficas.بنية بوليغاند هي تصميم للمواد يتم فيه رص طبقات رقيقة من الألياف المحاذية مع تدوير كل طبقة بزاوية صغيرة مقارنة بالطبقة التي تحتها، مما ينتج حلزوناً تدريجياً عبر السماكة. سميت باسم عالم الأحياء الفرنسي إيف بوليغاند، الذي وصفها في قشيرات القشريات عام 1965. يجب على الشق الذي يمر عبر هذه البنية تغيير اتجاهه باستمرار، مما يبدد الطاقة ويقاوم الفشل الكارثي.Estrutura de Bouligand é um design de materiais no qual camadas finas de fibras alinhadas são empilhadas, com cada camada rotacionada por um pequeno ângulo em relação à inferior, produzindo uma espiral lenta ao longo da espessura. Nomeada em homenagem ao biólogo francês Yves Bouligand, que a descreveu na cutícula de crustáceos em 1965. Uma trinca deve mudar de direção constantemente, dissipando energia e evitando falhas catastróficas.एक सामग्री डिज़ाइन जिसमें संरेखित फाइबर की पतली परतें इस प्रकार खड़ी की जाती हैं कि प्रत्येक परत नीचे की परत से थोड़े कोण पर घूमती है, जिससे मोटाई के माध्यम से एक धीमी सर्पिल बनती है, जिसे बॉलिगैंड संरचना (Bouligand structure) कहा जाता है। इसका नाम फ्रांसीसी जीवविज्ञानी यवेस बॉलिगैंड के नाम पर रखा गया है, जिन्होंने 1965 में क्रस्टेशियन क्यूटिकल में इसका वर्णन किया था। दरार को ऊर्जा नष्ट करनी होती है।Struktur Bouligand adalah desain material yang terdiri dari lapisan tipis serat sejajar yang ditumpuk, dengan setiap lapisan diputar pada sudut kecil relatif terhadap lapisan di bawahnya, menghasilkan spiral lambat di sepanjang ketebalan. Dinamai dari biolog Prancis Yves Bouligand yang mendeskripsikannya pada kutikula krustasea tahun 1965. Retakan yang merambat harus terus berputar arah, mendisipasi energi dan menolak patah.Structure de Bouligand : conception de matériau où de fines couches de fibres alignées sont empilées, chaque couche étant pivotée d'un angle faible par rapport à la précédente, formant une spirale progressive dans l'épaisseur. Nommée d'après le biologiste français Yves Bouligand, qui l'a décrite dans la cuticule des crustacés en 1965. Une fissure traversant cet empilement doit dévier sans cesse, dissipant l'énergie et évitant la rupture.ブーリガン構造とは、整列した繊維の薄い層を、各層がすぐ下の層からわずかな角度ずつ回転するように積み重ねることで、厚み方向に向かって緩やかな螺旋を形成する材料設計である。1965年に甲殻類のクチクラ（外骨格）においてこの構造を記述したフランスの生物学者イヴ・ブーリガンにちなんで名付けられた。この積層構造を進む亀裂は常に方向を変えなければならず、エネルギーが分散されて破滅的な破壊を防ぐ。Структура Булигана — это структура материала, в которой тонкие слои выровненных волокон уложены так, что каждый слой повернут на небольшой угол относительно нижележащего, образуя плавную спираль по всей толщине. Названа в честь французского биолога Ива Булигана, описавшего ее в кутикуле ракообразных в 1965 году. Трещина, проходящая через нее, вынуждена постоянно менять направление, что рассеивает энергию и предотвращает разрушение.Bouligand-Struktur ist ein Materialdesign, bei dem dünne Schichten ausgerichteter Fasern so gestapelt werden, dass jede Schicht um einen kleinen Winkel gegenüber der darunter liegenden gedreht ist, was eine Spirale durch die Dicke erzeugt. Benannt nach dem französischen Biologen Yves Bouligand, der sie 1965 in der Kutikula von Krebsen beschrieb. Ein Riss muss ständig die Richtung ändern, was Energie ableitet und katastrophales Versagen verhindert.부리간드 구조(Bouligand structure)는 정렬된 섬유의 얇은 층들을 적층하되 각 층을 바로 아래 층으로부터 미세한 각도만큼 회전시켜 쌓음으로써 전체 두께 방향으로 완만한 나선형 구조를 형성하는 재료 설계 방식이다. 1965년 갑각류의 큐티클(외피)에서 이 구조를 최초 발견한 프랑스 생물학자 이브 부리간드의 이름을 땄다. 균열 발생 시 전파 방향이 계속 꺾이며 에너지를 분산시켜 치명적 파괴를 방지한다. में व्यवस्थित होता है: फाइबर की प्रत्येक परत अपने नीचे वाली परत से कुछ डिग्री के कोण पर मुड़ी होती है, जिससे लगभग दो सौ परतों का ढेर एक पूर्ण सर्पिल बनाता है। सामग्री के माध्यम से यात्रा करने की कोशिश करने वाली दरार को घूमते हुए फाइबर का अनुसरण करने के लिए लगातार दिशा बदलनी पड़ती है। हर मोड़ पर इसकी ऊर्जा कम होती जाती है। जब तक यह मुगदर के अंदर एक मिलीमीटर तक पहुँचती है, तब तक इसका प्रभाव पूरी तरह समाप्त हो जाता है।

यह पैटर्न केवल झींगे तक ही सीमित नहीं है — यह बीटल के पंखों, मछली के शल्कों और कुछ पौधों की कोशिका भित्तियों में भी दिखाई देता है — लेकिन मेंटिस झींगे का संस्करण प्रकृति में सबसे कठिन परीक्षण मामला है। इस डिज़ाइन की नकल करके बनाए गए कंपोजिट पैनल, जिन्हें उसी रोटेटिंग-प्लाई पैटर्न में कार्बन फाइबर से बुना गया है, ने प्रयोगशाला परीक्षणों में उल्लेखनीय रूप से बेहतर प्रभाव प्रतिरोध दिखाया है। हेलीकॉइडल लेअप्स पर अब विमानों की बाहरी सतह, बॉडी आर्मर और हेलमेट के लिए गंभीरता से विचार किया जा रहा है।

आँखें एक दूसरी कहानी हैं

जबकि मुगदर पत्रिकाओं के कवर पर जगह बनाता है, जानवर की आँखें यकीनन अधिक विचित्र हैं। मनुष्यों की रंग दृष्टि तीन प्रकार के फोटोरिसेप्टर का उपयोग करती है। मेंटिस झींगे के पास बारह से सोलह के बीच होते हैं, जिनमें पराबैंगनी के लिए अनुकूलित कई और वृत्तीय ध्रुवीकृत प्रकाश के प्रति संवेदनशील अन्य शामिल हैं, जिसका पता लगाने वाला कोई अन्य ज्ञात जानवर नहीं है। लंबे समय तक जीवविज्ञानी मानते रहे कि इसका मतलब है कि झींगा असाधारण रिज़ॉल्यूशन में रंग देखता है। 2014 में यूनिवर्सिटी ऑफ क्वींसलैंड में Justin Marshall×PersonJustin MarshallNeurobiologist at the University of Queensland's Queensland Brain Institute, known for decades of work on visual systems in reef animals. His 2014 paper with Hanne Thoen and colleagues used behavioural training to show that mantis shrimp discriminate colours less finely than vertebrates, despite having far more photoreceptor classes, and proposed that the eye performs fast pattern recognition rather than spectral analysis.贾斯汀·马歇尔是昆士兰大学昆士兰脑研究所的神经生物学家，数十年来致力于研究珊瑚礁动物的视觉系统。他于2014年与汉娜·索恩及同事发表的论文中，利用行为训练表明，尽管螳螂虾拥有多得多的光感受器类别，但它们分辨颜色的精细度其实不如脊椎动物，并提出螳螂虾的眼睛执行的是快速模式识别，而非光谱分析。Neurobiólogo del Instituto del Cerebro de la Universidad de Queensland, conocido por décadas de trabajo en sistemas visuales de animales de arrecife. Su artículo de 2014 con Hanne Thoen y colegas usó entrenamiento conductual para mostrar que el camarón mantis discrimina colores de forma menos precisa que los vertebrados, pese a tener más clases de fotorreceptores, proponiendo que su ojo realiza un reconocimiento rápido de patrones.جاستن مارشال هو عالم أحياء عصبية في معهد كوينزلاند للدماغ بجامعة كوينزلاند، وهو معروف بعقود من العمل على الأنظمة البصرية في حيوانات الشعاب المرجانية. استخدمت ورقته البحثية عام 2014 مع هانا ثوين وزملائها التدريب السلوكي لإثبات أن روبيان مانتيس يميز الألوان بشكل أقل دقة من الفقاريات، على الرغم من امتلاكه فئات أكثر بكثير من المستقبلات الضوئية، واقترحت أن العين تؤدي التعرف السريع على الأنماط.Neurobiólogo no Queensland Brain Institute da Universidade de Queensland, conhecido por décadas de trabalho em sistemas visuais de animais de recife. Seu artigo de 2014 com Hanne Thoen e colegas usou treinamento comportamental para mostrar que a lagosta-boxeadora discrimina cores de forma menos refinada que os vertebrados, apesar de ter muito mais classes de fotorreceptores, e propôs que o olho realiza reconhecimento rápido de padrões.क्वींसलैंड विश्वविद्यालय के क्वींसलैंड ब्रेन इंस्टीट्यूट में न्यूरोबायोलॉजिस्ट, जो चट्टानी जानवरों में दृश्य प्रणालियों पर दशकों के काम के लिए जाने जाते हैं, जिन्हें जस्टिन मार्शल (Justin Marshall) कहा जाता है। हैन थोएन और उनके सहयोगियों के साथ उनके 2014 के पेपर ने व्यवहारिक प्रशिक्षण का उपयोग करके दिखाया कि मेंटिस झींगा कशेरुकियों की तुलना में रंगों में कम अंतर करते हैं, बावजूद इसके कि उनके पास कई फोटोरिसेप्टर वर्ग हैं।Neurobiolog di Queensland Brain Institute, University of Queensland, yang dikenal karena penelitiannya selama puluhan tahun tentang sistem visual hewan terumbu karang. Makalahnya tahun 2014 bersama Hanne Thoen dan rekan-rekan menunjukkan bahwa udang mantis membedakan warna kurang sensitif dibanding vertebrata, meskipun memiliki kelas fotoreseptor jauh lebih banyak, menunjukkan mata melakukan pengenalan pola cepat daripada analisis spektral.Neurobiologiste au Queensland Brain Institute de l'université du Queensland, connu pour ses décennies de recherche sur le système visuel des animaux récifaux. Sa publication de 2014 avec Hanne Thoen et ses collègues montre, par conditionnement comportemental, que la crevette-mante distingue moins bien les couleurs que les vertébrés malgré un plus grand nombre de photorécepteurs, suggérant que son œil privilégie la reconnaissance de formes.クイーンズランド大学脳研究所の神経生物学者であり、サンゴ礁生物の視覚システムに関する数十年にわたる研究で知られる。2014年のハネ・ソエンらとの共同論文では、行動訓練を用いることで、モンハナシャコは脊椎動物よりもはるかに多くの光受容体クラスを持つにもかかわらず、色を識別する精度は劣ることを示し、シャコの目は分光分析ではなく高速なパターン認識を行っているという説を提唱した。Нейробиолог из Института мозга Квинслендского университета, известный десятилетиями исследований зрительных систем рифовых животных. Его статья 2014 года, написанная совместно с Ханной Тон и коллегами, с помощью поведенческого обучения показала, что креветка-богомол различает цвета менее тонко, чем позвоночные, несмотря на наличие гораздо большего числа классов фоторецепторов, и предположила, что глаз выполняет быстрое распознавание образов.Neurobiologe am Queensland Brain Institute der University of Queensland, bekannt für seine jahrzehntelange Arbeit über die visuellen Systeme von Rifftieren. Seine Arbeit aus dem Jahr 2014 mit Hanne Thoen und Kollegen zeigte durch Verhaltenstraining, dass Fangschreckenkrebse Farben weniger feinsinnig unterscheiden als Wirbeltiere, obwohl sie viel mehr Fotorezeptorklassen besitzen. Er schlug vor, dass das Auge eine schnelle Mustererkennung durchführt.퀸즐랜드 대학교 산하 퀸즐랜드 뇌연구소 소속의 신경생물학자(Justin Marshall)로, 산호초 서식 생물들의 시각 체계에 관한 수십 년간의 연구로 저명하다. 2014년 한네 톤(Hanne Thoen) 등 동료 연구원들과 공동 집필한 논문에서 행동 훈련 방식을 통해 갯가재가 척추동물에 비해 색상 식별력이 떨어진다는 점을 입증했다. 이는 수많은 광수용체 세포가 스펙트럼 분석 대신 시각 패턴을 초고속으로 인지하는 데 사용됨을 시사한다. के शोध ने इसके विपरीत संकेत दिया: झींगा हमारी तुलना में रंगों में कम अंतर कर पाता है, और रिसेप्टर्स का उपयोग संभवतः तेज़, कम-गणना वाली पहचान के लिए किया जाता है — एक प्रकार का ऑप्टिकल बारकोड रीडर, जो दृश्य बनाने के बजाय उसे स्कैन करता है। यह समझौता उस जानवर के लिए समझ में आता है जिसका निर्णायक क्षण केवल तीन मिलीसेकंड तक रहता है।

वह जो हम अभी भी नहीं जानते

हम विस्तार से नहीं जानते कि स्प्रिंग कैसे काम करता है। यह प्रहार क्यूटिकल के एक काठी के आकार के टुकड़े द्वारा संचालित होता है जिसे झींगा अपनी मांसपेशियों के साथ धीरे-धीरे लोड करता है और फिर एक लैच के माध्यम से छोड़ देता है, जैसे कि क्रॉसबो। उस काठी की ज्यामिति, और वास्तव में वह बिना थके लचीली ऊर्जा को कैसे संग्रहीत करती है, इसका अभी भी मॉडल तैयार किया जा रहा है।

हमें नहीं पता कि जैविक प्रहार की ऊपरी सीमा क्या है। बड़े मेंटिस झींगे अधिक पूर्ण बल प्रदान करते हैं, लेकिन अजीब बात यह है कि उनका त्वरण कम होता है। क्या लॉबस्टर के आकार की कोई चीज़ सैद्धांतिक रूप से उसी तंत्र को विकसित कर सकती है, या क्या भौतिकी की सीमाएँ उससे कहीं नीचे ही समाप्त हो जाती हैं, इस पर अभी काम नहीं हुआ है।

हमें वास्तव में नहीं पता कि झींगा क्या देखता है। 2014 का परिणाम वैज्ञानिक रूप से पुख्ता है लेकिन यह सवाल खुला छोड़ देता है कि ध्रुवीकरण चैनल वास्तव में किस लिए हैं — साथी की पहचान, शिकार का पता लगाना, या जासूसों से भरी चट्टान पर निजी संकेत भेजना। कुछ संभावित प्रयोगों के लिए ऐसे डिस्प्ले बनाने की आवश्यकता होगी जो कोरल-रीफ के समय के अनुसार वृत्तीय ध्रुवीकृत पैटर्न उत्सर्जित कर सकें, जो सुनने में जितना आसान लगता है उससे कहीं अधिक कठिन है।

चार सौ मिलियन वर्ष एक ही डिज़ाइन समस्या पर बार-बार काम करने के लिए बहुत लंबा समय है। झींगे के उत्तर में एक स्प्रिंग, एक लैच, एक मुगदर, एक बुलबुला और एक शॉकवेव शामिल है, इसी क्रम में, जो एक मानवीय तंत्रिका द्वारा किसी चीज़ के हिलने का एहसास होने से भी कम समय में दागे जाते हैं।

太平洋礁石上，一只四英寸长的甲壳动物挥出一拳，刹那间的光芒竟盖过了太阳。这一击威力如此惊人，连海水都迸发出了光亮。二十年来，材料科学家们一直试图复制这柄“重锤”。

雀尾螳螂虾 Odontodactylus scyllarus×ConceptOdontodactylus scyllarusThe peacock mantis shrimp, a stomatopod crustacean native to Indo-Pacific reefs from East Africa to Guam. Adults reach about eighteen centimetres and live in self-excavated burrows, ambushing snails, crabs, and small fish with a hammer-like second pair of thoracic appendages. The species is the most-studied of roughly four hundred and fifty stomatopods and the reference animal for nearly all of the club-mechanics work.蝉形齿指虾蛄（俗称雀尾螳螂虾）是一种口足类甲壳动物，原生于从东非到关岛的印度洋-太平洋珊瑚礁海域。成年个体体长可达约18厘米，栖息于自己挖掘的洞穴中，利用像锤子一样的第二对胸足伏击蜗牛、螃蟹和小鱼。该物种是约450种口足类动物中研究最深入的一种，也是几乎所有关于捕食足力学研究的基准动物。El camarón mantis pavo real, un crustáceo estomatópodo nativo de los arrecifes del Indo-Pacífico, desde el este de África hasta Guam. Los adultos alcanzan unos dieciocho centímetros y viven en madrigueras excavadas por ellos mismos, emboscando caracoles, cangrejos y peces pequeños con un segundo par de apéndices torácicos en forma de martillo. Es el estomatópodo más estudiado y la especie de referencia para la mecánica de su maza.روبيان مانتيس الطاووس هو قشري من فصيلة فمويات الأرجل، موطنه الأصلي شعاب المحيطين الهندي والهادئ من شرق إفريقيا إلى غوام. يصل طول البالغين إلى حوالي 18 سم ويعيشون في جحور يحفرونها بأنفسهم، حيث يتربصون بالحلزونات والسلطعونات والأسماك الصغيرة ويهاجمونها بزوج ثانٍ من الزوائد الصدرية يشبه المطرقة. هذا النوع هو الأكثر دراسة ومرجع لأبحاث الميكانيكا الحيوية.A lagosta-boxeadora-palhaço é um crustáceo estomatópode nativo de recifes do Indo-Pacífico, da África Oriental a Guam. Os adultos atingem cerca de dezoito centímetros e vivem em tocas escavadas por eles mesmos, emboscando caramujos, caranguejos e pequenos peixes com um segundo par de apêndices torácicos em forma de martelo. É o estomatópode mais estudado e o animal de referência para quase todo o trabalho de mecânica de impacto.मयूर मेंटिस झींगा, एक स्टोमेटोपॉड क्रस्टेशियन जो पूर्वी अफ्रीका से गुआम तक भारत-प्रशांत चट्टानों का मूल निवासी है, जिसे ओडोंटोडैक्टाइलस स्काइलारस (Odontodactylus scyllarus) कहा जाता है। वयस्क लगभग अठारह सेंटीमीटर तक पहुंचते हैं और खुद के खोदे गए बिलों में रहते हैं, जो हथौड़े जैसे वक्षीय उपांगों की दूसरी जोड़ी के साथ घोंघे, केकड़ों और छोटी मछलियों पर घात लगाते हैं। यह प्रजाति सबसे अधिक अध्ययन की जाने वाली प्रजाति है।Udang mantis merak, krustasea stomatopoda asli terumbu karang Indo-Pasifik dari Afrika Timur hingga Guam. Dewasa mencapai ukuran sekitar delapan belas sentimeter dan tinggal di liang yang digali sendiri, menjebak siput, kepiting, dan ikan kecil dengan sepasang alat gerak dada kedua yang menyerupai palu. Spesies ini paling banyak dipelajari dari sekitar empat ratus lima puluh stomatopoda dan menjadi acuan penelitian mekanika pemukul.La crevette-mante paon (Odontodactylus scyllarus) est un crustacé stomatopode originaire des récifs de l'Indo-Pacifique, de l'Afrique de l'Est à Guam. Les admis atteignent environ dix-huit centimètres et vivent dans des terriers creusés par eux-mêmes, embusquant escargots, crabes et petits poissons à l'aide de leur deuxième paire d'appendices thoraciques en forme de marteau. C'est l'espèce de référence pour l'étude mécanique de ces pinces.モンハナシャコは、東アフリカからグアムにかけてのインド太平洋のサンゴ礁に生息する口脚目の甲殻類である。成体は約18センチメートルに達し、自ら掘った巣穴に暮らす。ハンマーのような形状をした第2胸脚（捕脚）を用いて、巻貝やカニ、小魚などを待ち伏せして襲う。約450種存在するシャコ類の中で最も研究が進んでおり、その打撃力学に関するほぼすべての研究の基準生物となっている。Павлинья креветка-богомол (Odontodactylus scyllarus) — ротоногое ракообразное, обитающее на рифах Индо-Тихоокеанского региона от Восточной Африки до Гуама. Взрослые особи достигают около 18 см и живут в самостоятельно вырытых норах, устраивая засады на улиток, крабов и мелкую рыбу с помощью молотоподобной второй пары грудных конечностей. Это самый изученный вид из ротоногих и модельный объект для механики удара.Der Pfauenaugen-Fangschreckenkrebs ist ein stomatopoder Krebs, der in den Riffen des Indopazifiks von Ostafrika bis Guam heimisch ist. Erwachende Tiere werden etwa achtzehn Zentimeter groß und leben in selbst gegrabenen Höhlen, wo sie Schnecken, Krabben und kleine Fische mit einem hammerartigen zweiten Paar von Brustgliedmaßen überfallen. Die Art ist der am besten untersuchte Stomatopode und das Referenztier für Schlagmechanik-Forschung.공작갯가재(Odontodactylus scyllarus)는 동아프리카에서 괌에 이르는 인도-태평양 산호초 지대에 서식하는 구각목 갑각류이다. 성체는 약 18cm까지 자라며 직접 판 굴속에 살면서 망치처럼 생긴 두 번째 가슴 다리를 이용해 달팽이, 게, 작은 물고기 등을 습격한다. 약 450종의 구각류 중 가장 연구가 많이 된 종으로, 이들의 강력한 타격(dactyl club) 메커니즘을 분석하는 거의 모든 공학 연구의 표준 모델 생물이다. 栖息在珊瑚礁的洞穴中，以蜗牛为食。为了吃到蜗牛，它会用第二对附肢末端的螯肢猛击螺壳。这一击耗时不到三毫秒。螯肢以大约每秒二十三米的速度冲出静止位置，在弹射过程中承受超过一万个g的加速度。手枪枪管中射出的子弹加速都没有它快。

仅凭这一点就已非同寻常。而更离奇的，是这一击对前方水域产生的影响。

螯肢移动速度之快，以至于周围的海水无法填补其后方的低压尾流。于是产生了一个充满蒸汽的空腔——即 cavitation×ConceptcavitationThe formation and collapse of vapour-filled bubbles in a liquid when local pressure drops below the vapour pressure. Ship propellers cavitate at speed, eroding the bronze; the same physics pits the impellers of pumps and the leading edges of hydrofoils. The collapse is violent enough to release light, heat, and a shockwave — useful for breaking kidney stones, destructive almost everywhere else.空化是指当局部压力降至蒸汽压以下时，液体中气泡的形成和破裂过程。船用螺旋桨在高转速下会产生空化现象，从而侵蚀青铜叶片；同样的物理原理也会损坏水泵叶轮和水翼的前缘。气泡的破裂非常剧烈，足以释放出光、热和冲击波——这在粉碎肾结石时非常有用，但几乎在其他所有地方都具有破坏性。La cavitación es la formación y colapso de burbujas de vapor en un líquido cuando la presión local cae por debajo de la presión de vapor. Las hélices de los barcos cavitan a gran velocidad, erosionando el bronce; la misma física daña los impulsores de bombas y bordes de hidroalas. El colapso es violento, liberando luz, calor y ondas de choque, útiles para romper cálculos renales pero destructivos en lo demás.التكهف هو تشكل وانهيار فقاعات مليئة بالبخار في سائل عندما ينخفض الضغط الموضعي عن ضغط البخار. تتكهف مراوح السفن عند السرعة العالية، مما يؤدي إلى تآكل البرونز؛ وتؤثر نفس الفيزياء على دافعات المضخات والحواف الأمامية للأجنحة المائية. هذا الانهيار عنيف بما يكفي لإطلاق الضوء والحرارة وموجة صدمية مفيدة لتفتيت حصى الكلى، ولكنه مدمر في كل مكان آخر تقريباً.Cavitação é a formação e colapso de bolhas cheias de vapor em um líquido quando a pressão local cai abaixo da pressão de vapor. Hélices de navios cavitam em velocidade, corroendo o bronze; a mesma física desgasta os rotores de bombas e as bordas de fólios. O colapso é violento o suficiente para liberar luz, calor e uma onda de choque — útil para quebrar pedras nos rins, mas destrutiva em quase tudo.कैविटेशन (Cavitation) एक तरल में भाप से भरे बुलबुलों के बनने और टूटने की प्रक्रिया है जब स्थानीय दबाव भाप के दबाव से नीचे गिर जाता है। जहाजों के प्रोपेलर तेज गति से कैविटेट होते हैं, जिससे उनके कांस्य का क्षरण होता है। यही भौतिकी पंपों के प्ररितक और हाइड्रोफॉइल के किनारों को भी प्रभावित करती है। यह पतन प्रकाश, गर्मी और एक शॉकवेव छोड़ने के लिए काफी हिंसक है।Kavitasi adalah pembentukan dan runtuhnya gelembung berisi uap dalam cairan ketika tekanan lokal turun di bawah tekanan uap. Baling-baling kapal mengalami kavitasi pada kecepatan tinggi, mengikis perunggu; fisika yang sama merusak impeler pompa dan bagian depan hidrofoil. Runtuhnya gelembung cukup keras untuk melepaskan cahaya, panas, dan gelombang kejut, berguna untuk memecahkan batu ginjal.La cavitation est la formation et l'implosion de bulles de vapeur dans un liquide lorsque la pression locale descend sous la pression de vapeur. Les hélices de navires cavitent à grande vitesse, corrodant le bronze ; la même physique endommage les turbines de pompes et les profils d'hydroptères. L'implosion est si violente qu'elle libère de la lumière, de la chaleur et une onde de choc, utile pour détruire les calculs rénaux.キャビテーション（空洞現象）とは、局所的な圧力が蒸気圧を下回ることで、液体中に気泡が発生・消滅する現象である。高速回転する船のプロペラで発生し、青銅を侵食するほか、同様の物理作用がポンプのインペラやウォーターフォイルの前縁にも損傷を与える。気泡の消滅は非常に激しく、光、熱、衝撃波を放出するため、結石の破砕には有用だが、他のほぼすべてにおいては破壊的である。Кавитация — это образование и захлопывание заполненных паром пузырьков в жидкости при падении местного давления ниже давления пара. Гребные винты судов кавитируют на скорости, разрушая бронзу; та же физика повреждает крыльчатки насосов и передние кромки подводных крыльев. Захлопывание происходит бурно, высвобождая свет, тепло и ударную волну, полезную для дробления камней в почках, но разрушительную во всех остальных случаях.Kavitation ist die Bildung und der Kollaps von dampfgefüllten Blasen in einer Flüssigkeit, wenn der lokale Druck unter den Dampfdruck fällt. Schiffspropeller kavitieren bei hoher Geschwindigkeit und erodieren die Bronze; dieselbe Physik beschädigt Pumpenlaufräder und die Vorderkanten von Tragflügeln. Der Kollaps ist so heftig, dass er Licht, Wärme und eine Druckwelle freisetzt — nützlich zur Zertrümmerung von Nierensteinen.공동현상(cavitation)은 액체의 국소 압력이 증기압 이하로 떨어질 때 기포가 형성되고 급격히 붕괴하는 현상이다. 고속 주행 시 선박 프로펠러에서 발생하여 청동 표면을 침식하며, 펌프 임펠러나 수중익선의 선단부도 동일한 물리적 파손을 겪는다. 기포 붕괴 시 극도로 높은 열과 빛, 충격파가 방출되는데, 신장 결석을 파쇄하는 의료 분야 등에는 유용하나 그 외 대부분의 분야에서는 기계적 손상을 초래한다. 气泡——随后当压力平衡时，气泡发生内爆。这一崩塌过程极其剧烈。在气泡塌缩的微秒瞬间，内部温度会攀升至 4,400 °C 左右，并发出微弱的闪光。这种现象被称为 sonoluminescence×ConceptsonoluminescenceThe emission of short flashes of light from imploding bubbles in a liquid driven by sound waves or, in the mantis shrimp's case, by a mechanical strike. The mechanism inside the collapsing bubble is still debated. Candidates include blackbody radiation from compressed gas, bremsstrahlung from an ionised plasma, or something stranger. Temperatures of several thousand kelvin have been measured indirectly.声致发光是指液体中崩溃的气泡在声波驱动下，或者在螳螂虾的机械打击下，发射出短暂光闪烁的现象。崩溃气泡内部的发光机制目前仍有争议。可能的解释包括压缩气体的黑体辐射、电离等离子体的韧致辐射，或者某种更奇特的物理机制。科学家已通过间接方法测得数千开尔文的高温。La sonoluminiscencia es la emisión de breves destellos de luz por burbujas que implosionan en un líquido excitado por ondas sonoras o, en el camarón mantis, por un golpe mecánico. El mecanismo interno del colapso aún se debate: se propone radiación de cuerpo negro del gas comprimido, radiación de frenado de un plasma ionizado u otros fenómenos. Se han medido indirectamente temperaturas de varios miles de kelvin.التلألؤ الصوتي هو انبعاث ومضات قصيرة من الضوء من فقاعات منهارة في سائل مدفوع بموجات صوتية أو، في حالة روبيان مانتيس، بضربة ميكانيكية. لا يزال الميكانيك الداخلي للفقاعة المنهارة محل نقاش. وتشمل الاحتمالات إشعاع الجسم الأسود من الغاز المضغوط، أو إشعاع الكبح من بلازما متأينة، أو شيئاً أكثر غراية. وقد تم قياس درجات حرارة تصل إلى عدة آلاف كلفن بشكل غير مباشر.Sonoluminescência é a emissão de curtos flashes de luz a partir de bolhas que implodem em um líquido sob a ação de ondas sonoras ou, no caso da lagosta-boxeadora, por um golpe mecânico. O mecanismo dentro da bolha em colapso ainda é debatido. Os candidatos incluem radiação de corpo negro do gás comprimido, radiação de frenagem de um plasma ionizado ou processos mais exóticos. Temperaturas de milhares de kelvin foram estimadas.सोनोल्यूमिनिसेंस (Sonoluminescence) ध्वनि तरंगों द्वारा या मेंटिस झींगा के मामले में एक यांत्रिक प्रहार द्वारा संचालित तरल में फटने वाले बुलबुलों से प्रकाश की छोटी चमक का उत्सर्जन है। ढहते बुलबुले के अंदर की प्रक्रिया अभी भी बहस का विषय है। संभावित कारणों में संपीड़ित गैस से ब्लैकबॉडी विकिरण, या कुछ और अजीब शामिल है। परोक्ष रूप से कई हजार केल्विन तापमान मापा गया है।Sonoluminesensi adalah emisi kilatan cahaya singkat dari gelembung yang meledak dalam cairan जो dipicu oleh gelombang suara atau, pada udang mantis, oleh serangan mekanis. Mekanisme di dalam gelembung yang runtuh masih diperdebatkan. Kemungkinannya meliputi radiasi benda hitam dari gas terkompresi, radiasi pengereman dari plasma terionisasi, atau hal lain. Suhu hingga beberapa ribu kelvin telah diukur secara tidak langsung.La sonoluminescence est l'émission de brefs flashs de luz par des bulles implosant dans un liquide sous l'effet d'ondes sonores ou, chez la crevette-mante, d'un choc mécanique. Le mécanisme interne de l'implosion reste débattu, les hypothèses incluant le rayonnement de corps noir du gaz comprimé, le rayonnement de freinage d'un plasma ionisé ou d'autres théories. Des températures de plusieurs milliers de kelvins ont été mesurées.音響発光（ソノルミネッセンス）とは、音波（シャコの場合は打撃時の衝撃）によって液体中で圧壊する気泡から、極めて短い光のフラッシュが放出される現象である。崩壊する気泡の内部メカニズムについては未だに議論が続いており、圧縮された気体からの黒体放射や、電離プラズマによる制動放射などが候補に挙げられている。間接的な測定では数千ケルビンに達する温度が記録されている。Сонолюминесценция — это излучение коротких вспышек света схлопывающимися пузырьками в жидкости под действием звуковых волн или, в случае креветки-богомола, механического удара. Механизм внутри схлопывающегося пузырька все еще обсуждается. Среди кандидатов — тепловое излучение сжатого газа, тормозное излучение ионизированной плазмы или нечто более экзотическое. Косвенно измерялись температуры в несколько тысяч кельвинов.Sonolumineszenz ist die Emission kurzer Lichtblitze von implodierenden Blasen in einer Flüssigkeit, die durch Schallwellen oder, beim Fangschreckenkrebs, durch einen mechanischen Schlag angeregt werden. Der genaue Mechanismus im Inneren der kollabierenden Blase ist noch umstritten. Zu den Kandidaten gehören Schwarzkörperstrahlung des komprimierten Gases oder Bremsstrahlung eines ionisierten Plasmas. Temperaturen von mehreren tausend Kelvin wurden gemessen.음파발광(sonoluminescence)은 초음파 등의 음파 또는 갯가재의 물리적 타격으로 인해 액체 속에서 급격히 붕괴하는 기포가 아주 짧은 순간 동안 빛을 방출하는 현상이다. 기포 붕괴 시 내부에서 발광이 일어나는 미시적 원인에 대해서는 압축 기체의 흑체 복사, 이온화 플라즈마의 제동 복사 등 다양한 학설이 대립 중이다. 간접 측정을 통해 기포 중심부에서 수천 켈빈(K)에 달하는 온도가 관측된 바 있다.，在螳螂虾的案例中，它已被高速摄像机记录下来。实际上，每一次重击都是双重打击：先是螯肢的撞击，几分之一毫秒后则是气泡产生的冲击波。蜗牛在意识到被击中一次之前，实际上已经挨了两下。

螯肢如何自保

按照任何合理的工程直觉，这种螯肢都不该存在。其中涉及的力量足以震碎陶瓷，在钢材上留下坑洞。螳螂虾每隔几个月就会蜕皮并长出新的螯肢，但在蜕皮之前，同一个螯肢能从容地完成数万次重击。其构造中必然存在某种机制，吸收了本应将其摧毁的反作用力。

加州大学河滨分校的 David Kisailus×PersonDavid KisailusMaterials scientist at the University of California, Irvine, previously at UC Riverside, who led the team that worked out the layered architecture of the mantis shrimp's dactyl club beginning in 2012. His group has since extended the work to fish scales, mollusc shells, and engineered composites that copy the helicoidal fibre arrangement for aerospace and protective applications.大卫·基赛勒斯是加利福尼亚大学欧文分校（此前任职于加州大学河滨分校）的材料科学家。自2012年起，他带领团队解析了螳螂虾捕食足锤击部的分层结构。此后，他的课题组将研究工作拓展到鱼鳞、贝壳以及模仿螺旋形纤维排列的工程复合材料中，以期在航空航天和防护装备领域获得应用。Científico de materiales de la Universidad de California en Irvine, antes en UC Riverside, que lideró el equipo que descifró la arquitectura estratificada de la maza dactilar del camarón mantis a partir de 2012. Desde entonces, su grupo ha extendido la investigación a escamas de peces, conchas de moluscos y compuestos de ingeniería que copian la disposición helicoidal de fibras para aplicaciones aeroespaciales y de protección.ديفيد كيسايلوس هو عالم مواد في جامعة كاليفورنيا في إيرفين، وكان يعمل سابقاً في جامعة كاليفورنيا في ريفيرسايد. قاد كيسايلوس الفريق الذي كشف عن البنية الطبقية لملقط روبيان مانتيس بدءاً من عام 2012. ومنذ ذلك الحين، وسعت مجموعته هذا العمل ليشمل قشور الأسماك وأصداف الرخويات والمواد المركبة الهندسية التي تحاكي الترتيب الحلزوني للألياف لتطبيقات الطيران والحماية.Cientista de materiais da Universidade da Califórnia em Irvine, anteriormente na UC Riverside, que liderou a equipe que desvendou a arquitetura em camadas da clava dáctila da lagosta-boxeadora a partir de 2012. Desde então, seu grupo estendeu o trabalho para escamas de peixes, conchas de moluscos e compósitos de engenharia que copiam o arranjo helicoidal de fibras para aplicações aeroespaciais e de proteção.कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, इरविन में सामग्री वैज्ञानिक, जो पहले यूसी रिवरसाइड में थे, जिन्होंने डेविड किसालुस (David Kisailus) के नेतृत्व में 2012 में मेंटिस झींगा के डैक्टाइल क्लब की स्तरित संरचना पर काम किया था। उनके समूह ने तब से मछली के तराजू, मोलस्क के गोले और इंजीनियर कंपोजिट पर काम का विस्तार किया है जो एयरोस्पेस और सुरक्षात्मक अनुप्रयोगों के लिए फाइबर व्यवस्था की नकल करते हैं।Ilmuwan bahan di University of California, Irvine, sebelumnya di UC Riverside, yang memimpin tim peneliti arsitektur berlapis pada pemukul udang mantis sejak 2012. Kelompoknya telah memperluas penelitian ini ke sisik ikan, cangkang moluska, dan komposit rekayasa yang meniru susunan serat helikoidal untuk aplikasi kedirgantaraan serta pelindung kekuatan tinggi.Scientifique des matériaux à l'université de Californie à Irvine, auparavant à UC Riverside, qui a dirigé l'équipe ayant décrypté la structure multicouche de la pince de la crevette-mante à partir de 2012. Son groupe a depuis élargi ses travaux aux écailles de poisson, aux coquilles de mollusques et aux composites synthétiques imitant cet agencement de fibres hélicoïdales pour des applications aérospatiales et balistiques.カリフォルニア大学アーバイン校（以前はカリフォルニア大学リバーサイド校）の材料科学者。2012年以降、モンハナシャコの第2胸脚（捕脚）にある打撃部の層状構造を解明する研究チームを主導した。彼のグループはその後、研究の対象を魚の鱗や貝殻、さらには航空宇宙や防護服分野への応用を目指してらせん状の繊維配列を模倣したエンジニアリング複合材料へと広げている。Материаловед из Калифорнийского университета в Ирвайне, ранее работавший в Калифорнийском университете в Риверсайде. С 2012 года он возглавлял команду, исследовавшую слоистую архитектуру ударного органа креветки-богомола. С тех пор его группа распространила эти исследования на рыбью чешую, раковины моллюсков и композиты, копирующие спиралевидное расположение волокон для аэрокосмической отрасли.Materialwissenschaftler an der University of California, Irvine, zuvor an der UC Riverside, der das Team leitete, das ab 2012 die geschichtete Struktur des Schlagwerkzeugs des Fangschreckenkrebses entschlüsselte. Seine Gruppe hat diese Arbeit seitdem auf Fischschuppen, Molluskenschalen und künstliche Verbundwerkstoffe ausgeweitet, die die helikoide Faseranordnung für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt kopieren.캘리포니아 대학교 어바인(UC Irvine) 소속의 재료공학자(이전 UC 리버사이드 근무)로, 2012년부터 갯가재의 강력한 타격용 앞다리(dactyl club)의 내부 적층 아키텍처를 밝혀낸 연구팀을 이끌었다. 그의 연구 그룹은 이 적층 분석 기법을 물고기 비늘, 연체동물 껍질로 확장했으며, 헬리코이달(나선형) 섬유 배열 구조를 모방한 고강도 항공우주용 및 방호용 엔지니어링 신소재 개발 연구를 지속하고 있다. 及其团队在 2012 年开始的一系列论文中揭示了答案：这更多是结构问题，而非化学问题。受力面是一层薄薄的羟基磷灰石——这与牙釉质的矿物成分相同——它们结晶成异常致密的棒状，并与冲击方向一致。其后是一个更厚的区域，由浸渍了碳酸钙的几丁质纤维组成，并排列成 helicoidal architecture×Concepthelicoidal (Bouligand) architectureA material design in which thin layers of aligned fibres are stacked with each layer rotated by a small angle from the one below, producing a slow spiral through the thickness. Named for the French biologist Yves Bouligand, who described it in crustacean cuticle in 1965. A crack travelling through the stack must continuously change direction, dissipating energy and resisting catastrophic failure.布里冈结构是一种材料设计方式，其中对齐纤维组成的薄层依次叠放，且每层均比其下方的一层旋转微小角度，从而在厚度方向上形成缓慢的螺旋。该结构以法国生物学家伊夫·布里冈的名字命名，他于1965年首次在甲壳动物的角质层中描述了这种结构。穿过此结构的裂纹必须不断改变方向，从而耗散能量并防止灾难性失效。Diseño de materiales en el que se apilan capas delgadas de fibras alineadas, cada una rotada un pequeño ángulo respecto a la inferior, formando una espiral lenta en el espesor. Llamada así por el biólogo francés Yves Bouligand, quien la describió en la cutícula de crustáceos en 1965. Las grietas que avanzan por el material deben cambiar de dirección constantemente, disipando energía y evitando fallas catastróficas.بنية بوليغاند هي تصميم للمواد يتم فيه رص طبقات رقيقة من الألياف المحاذية مع تدوير كل طبقة بزاوية صغيرة مقارنة بالطبقة التي تحتها، مما ينتج حلزوناً تدريجياً عبر السماكة. سميت باسم عالم الأحياء الفرنسي إيف بوليغاند، الذي وصفها في قشيرات القشريات عام 1965. يجب على الشق الذي يمر عبر هذه البنية تغيير اتجاهه باستمرار، مما يبدد الطاقة ويقاوم الفشل الكارثي.Estrutura de Bouligand é um design de materiais no qual camadas finas de fibras alinhadas são empilhadas, com cada camada rotacionada por um pequeno ângulo em relação à inferior, produzindo uma espiral lenta ao longo da espessura. Nomeada em homenagem ao biólogo francês Yves Bouligand, que a descreveu na cutícula de crustáceos em 1965. Uma trinca deve mudar de direção constantemente, dissipando energia e evitando falhas catastróficas.एक सामग्री डिज़ाइन जिसमें संरेखित फाइबर की पतली परतें इस प्रकार खड़ी की जाती हैं कि प्रत्येक परत नीचे की परत से थोड़े कोण पर घूमती है, जिससे मोटाई के माध्यम से एक धीमी सर्पिल बनती है, जिसे बॉलिगैंड संरचना (Bouligand structure) कहा जाता है। इसका नाम फ्रांसीसी जीवविज्ञानी यवेस बॉलिगैंड के नाम पर रखा गया है, जिन्होंने 1965 में क्रस्टेशियन क्यूटिकल में इसका वर्णन किया था। दरार को ऊर्जा नष्ट करनी होती है।Struktur Bouligand adalah desain material yang terdiri dari lapisan tipis serat sejajar yang ditumpuk, dengan setiap lapisan diputar pada sudut kecil relatif terhadap lapisan di bawahnya, menghasilkan spiral lambat di sepanjang ketebalan. Dinamai dari biolog Prancis Yves Bouligand yang mendeskripsikannya pada kutikula krustasea tahun 1965. Retakan yang merambat harus terus berputar arah, mendisipasi energi dan menolak patah.Structure de Bouligand : conception de matériau où de fines couches de fibres alignées sont empilées, chaque couche étant pivotée d'un angle faible par rapport à la précédente, formant une spirale progressive dans l'épaisseur. Nommée d'après le biologiste français Yves Bouligand, qui l'a décrite dans la cuticule des crustacés en 1965. Une fissure traversant cet empilement doit dévier sans cesse, dissipant l'énergie et évitant la rupture.ブーリガン構造とは、整列した繊維の薄い層を、各層がすぐ下の層からわずかな角度ずつ回転するように積み重ねることで、厚み方向に向かって緩やかな螺旋を形成する材料設計である。1965年に甲殻類のクチクラ（外骨格）においてこの構造を記述したフランスの生物学者イヴ・ブーリガンにちなんで名付けられた。この積層構造を進む亀裂は常に方向を変えなければならず、エネルギーが分散されて破滅的な破壊を防ぐ。Структура Булигана — это структура материала, в которой тонкие слои выровненных волокон уложены так, что каждый слой повернут на небольшой угол относительно нижележащего, образуя плавную спираль по всей толщине. Названа в честь французского биолога Ива Булигана, описавшего ее в кутикуле ракообразных в 1965 году. Трещина, проходящая через нее, вынуждена постоянно менять направление, что рассеивает энергию и предотвращает разрушение.Bouligand-Struktur ist ein Materialdesign, bei dem dünne Schichten ausgerichteter Fasern so gestapelt werden, dass jede Schicht um einen kleinen Winkel gegenüber der darunter liegenden gedreht ist, was eine Spirale durch die Dicke erzeugt. Benannt nach dem französischen Biologen Yves Bouligand, der sie 1965 in der Kutikula von Krebsen beschrieb. Ein Riss muss ständig die Richtung ändern, was Energie ableitet und katastrophales Versagen verhindert.부리간드 구조(Bouligand structure)는 정렬된 섬유의 얇은 층들을 적층하되 각 층을 바로 아래 층으로부터 미세한 각도만큼 회전시켜 쌓음으로써 전체 두께 방향으로 완만한 나선형 구조를 형성하는 재료 설계 방식이다. 1965년 갑각류의 큐티클(외피)에서 이 구조를 최초 발견한 프랑스 생물학자 이브 부리간드의 이름을 땄다. 균열 발생 시 전파 방향이 계속 꺾이며 에너지를 분산시켜 치명적 파괴를 방지한다.：每一层纤维都比其下方的一层旋转几度，如此叠加约两百层，形成一个完整的螺旋。试图穿透这种材料的裂纹必须不断改变方向以跟随旋转的纤维。每转一个弯，裂纹的能量就会损耗一分。当它螺旋深入螯肢一毫米时，能量已消耗殆尽。

这种图案并非螳螂虾所独有——它也出现在甲虫的鞘翅、鱼鳞以及某些植物的细胞壁中——但螳螂虾的版本是自然界中最严苛的测试案例。仿照该设计、采用相同旋转层压模式编织的碳纤维复合板，在实验室测试中表现出了显著优越的抗冲击性。螺旋铺层目前正被认真考虑用于飞机蒙皮、防弹衣和头盔。

眼睛则是另一番景象

虽然螯肢登上了杂志封面，但这种动物的眼睛或许更为奇异。人类的彩色视觉依赖三种光感受器。而螳螂虾则拥有十二到十六种，其中包括几种专门探测紫外线的，以及其他对圆偏振光敏感的——目前尚未发现其他动物能检测到这种光。长期以来，生物学家一直认为这意味着螳螂虾能看到极高分辨率的色彩。然而，昆士兰大学的 Justin Marshall×PersonJustin MarshallNeurobiologist at the University of Queensland's Queensland Brain Institute, known for decades of work on visual systems in reef animals. His 2014 paper with Hanne Thoen and colleagues used behavioural training to show that mantis shrimp discriminate colours less finely than vertebrates, despite having far more photoreceptor classes, and proposed that the eye performs fast pattern recognition rather than spectral analysis.贾斯汀·马歇尔是昆士兰大学昆士兰脑研究所的神经生物学家，数十年来致力于研究珊瑚礁动物的视觉系统。他于2014年与汉娜·索恩及同事发表的论文中，利用行为训练表明，尽管螳螂虾拥有多得多的光感受器类别，但它们分辨颜色的精细度其实不如脊椎动物，并提出螳螂虾的眼睛执行的是快速模式识别，而非光谱分析。Neurobiólogo del Instituto del Cerebro de la Universidad de Queensland, conocido por décadas de trabajo en sistemas visuales de animales de arrecife. Su artículo de 2014 con Hanne Thoen y colegas usó entrenamiento conductual para mostrar que el camarón mantis discrimina colores de forma menos precisa que los vertebrados, pese a tener más clases de fotorreceptores, proponiendo que su ojo realiza un reconocimiento rápido de patrones.جاستن مارشال هو عالم أحياء عصبية في معهد كوينزلاند للدماغ بجامعة كوينزلاند، وهو معروف بعقود من العمل على الأنظمة البصرية في حيوانات الشعاب المرجانية. استخدمت ورقته البحثية عام 2014 مع هانا ثوين وزملائها التدريب السلوكي لإثبات أن روبيان مانتيس يميز الألوان بشكل أقل دقة من الفقاريات، على الرغم من امتلاكه فئات أكثر بكثير من المستقبلات الضوئية، واقترحت أن العين تؤدي التعرف السريع على الأنماط.Neurobiólogo no Queensland Brain Institute da Universidade de Queensland, conhecido por décadas de trabalho em sistemas visuais de animais de recife. Seu artigo de 2014 com Hanne Thoen e colegas usou treinamento comportamental para mostrar que a lagosta-boxeadora discrimina cores de forma menos refinada que os vertebrados, apesar de ter muito mais classes de fotorreceptores, e propôs que o olho realiza reconhecimento rápido de padrões.क्वींसलैंड विश्वविद्यालय के क्वींसलैंड ब्रेन इंस्टीट्यूट में न्यूरोबायोलॉजिस्ट, जो चट्टानी जानवरों में दृश्य प्रणालियों पर दशकों के काम के लिए जाने जाते हैं, जिन्हें जस्टिन मार्शल (Justin Marshall) कहा जाता है। हैन थोएन और उनके सहयोगियों के साथ उनके 2014 के पेपर ने व्यवहारिक प्रशिक्षण का उपयोग करके दिखाया कि मेंटिस झींगा कशेरुकियों की तुलना में रंगों में कम अंतर करते हैं, बावजूद इसके कि उनके पास कई फोटोरिसेप्टर वर्ग हैं।Neurobiolog di Queensland Brain Institute, University of Queensland, yang dikenal karena penelitiannya selama puluhan tahun tentang sistem visual hewan terumbu karang. Makalahnya tahun 2014 bersama Hanne Thoen dan rekan-rekan menunjukkan bahwa udang mantis membedakan warna kurang sensitif dibanding vertebrata, meskipun memiliki kelas fotoreseptor jauh lebih banyak, menunjukkan mata melakukan pengenalan pola cepat daripada analisis spektral.Neurobiologiste au Queensland Brain Institute de l'université du Queensland, connu pour ses décennies de recherche sur le système visuel des animaux récifaux. Sa publication de 2014 avec Hanne Thoen et ses collègues montre, par conditionnement comportemental, que la crevette-mante distingue moins bien les couleurs que les vertébrés malgré un plus grand nombre de photorécepteurs, suggérant que son œil privilégie la reconnaissance de formes.クイーンズランド大学脳研究所の神経生物学者であり、サンゴ礁生物の視覚システムに関する数十年にわたる研究で知られる。2014年のハネ・ソエンらとの共同論文では、行動訓練を用いることで、モンハナシャコは脊椎動物よりもはるかに多くの光受容体クラスを持つにもかかわらず、色を識別する精度は劣ることを示し、シャコの目は分光分析ではなく高速なパターン認識を行っているという説を提唱した。Нейробиолог из Института мозга Квинслендского университета, известный десятилетиями исследований зрительных систем рифовых животных. Его статья 2014 года, написанная совместно с Ханной Тон и коллегами, с помощью поведенческого обучения показала, что креветка-богомол различает цвета менее тонко, чем позвоночные, несмотря на наличие гораздо большего числа классов фоторецепторов, и предположила, что глаз выполняет быстрое распознавание образов.Neurobiologe am Queensland Brain Institute der University of Queensland, bekannt für seine jahrzehntelange Arbeit über die visuellen Systeme von Rifftieren. Seine Arbeit aus dem Jahr 2014 mit Hanne Thoen und Kollegen zeigte durch Verhaltenstraining, dass Fangschreckenkrebse Farben weniger feinsinnig unterscheiden als Wirbeltiere, obwohl sie viel mehr Fotorezeptorklassen besitzen. Er schlug vor, dass das Auge eine schnelle Mustererkennung durchführt.퀸즐랜드 대학교 산하 퀸즐랜드 뇌연구소 소속의 신경생물학자(Justin Marshall)로, 산호초 서식 생물들의 시각 체계에 관한 수십 년간의 연구로 저명하다. 2014년 한네 톤(Hanne Thoen) 등 동료 연구원들과 공동 집필한 논문에서 행동 훈련 방식을 통해 갯가재가 척추동물에 비해 색상 식별력이 떨어진다는 점을 입증했다. 이는 수많은 광수용체 세포가 스펙트럼 분석 대신 시각 패턴을 초고속으로 인지하는 데 사용됨을 시사한다. 在 2014 年的研究提出了相反的观点：螳螂虾分辨颜色的能力似乎比我们还差，那些感受器可能被用于快速、低计算量的识别——类似于一种光学条码扫描仪，它是在扫描场景而非构建场景。对于一种决定性瞬间仅持续三毫秒的动物来说，这种权衡方案是合理的。

依然未知的领域

我们尚不清楚弹簧机制的详细工作原理。这一击的力量源自一块马鞍状的角质层，螳螂虾通过肌肉缓慢为其加压，然后像弩一样通过棘爪释放。该“马鞍”的几何形状，以及它究竟如何存储弹性势能而不产生疲劳，目前仍在建模研究中。

我们不知道生物重击的上限在哪里。体型较大的螳螂虾能产生更大的绝对力量，但奇怪的是，加速度反而较小。原则上，龙虾大小的生物是否可能演化出同样的机制，抑或物理定律在某个尺度之下就封死了上限，目前尚无定论。

我们并不真正了解螳螂虾看到了什么。2014 年的结论证据充分，但仍未解释偏振通道的实际用途——是用于识别配偶、检测猎物，还是在充满窃听者的珊瑚礁中进行私密通信？一些候选实验需要制造出能以珊瑚礁时间尺度发射圆偏振图案的显示器，这比听起来要难得多。

四亿年是一个漫长的跨度，足以用来反复优化同一个设计方案。螳螂虾给出的答案包括一个弹簧、一个棘爪、一只螯肢、一个气泡和一阵冲击波，按此顺序触发，耗时比人类神经意识到有物体移动还要短。

Seekor krustasea empat inci di terumbu Pasifik melontarkan pukulan yang sejenak mengalahkan kemilau matahari. Hantamannya mendarat begitu dahsyat hingga air itu sendiri meledak menjadi cahaya. Para ilmuwan material telah berupaya meniru gada tersebut selama dua puluh tahun.

Udang mantis merak, Odontodactylus scyllarus×ConceptOdontodactylus scyllarusThe peacock mantis shrimp, a stomatopod crustacean native to Indo-Pacific reefs from East Africa to Guam. Adults reach about eighteen centimetres and live in self-excavated burrows, ambushing snails, crabs, and small fish with a hammer-like second pair of thoracic appendages. The species is the most-studied of roughly four hundred and fifty stomatopods and the reference animal for nearly all of the club-mechanics work.蝉形齿指虾蛄（俗称雀尾螳螂虾）是一种口足类甲壳动物，原生于从东非到关岛的印度洋-太平洋珊瑚礁海域。成年个体体长可达约18厘米，栖息于自己挖掘的洞穴中，利用像锤子一样的第二对胸足伏击蜗牛、螃蟹和小鱼。该物种是约450种口足类动物中研究最深入的一种，也是几乎所有关于捕食足力学研究的基准动物。El camarón mantis pavo real, un crustáceo estomatópodo nativo de los arrecifes del Indo-Pacífico, desde el este de África hasta Guam. Los adultos alcanzan unos dieciocho centímetros y viven en madrigueras excavadas por ellos mismos, emboscando caracoles, cangrejos y peces pequeños con un segundo par de apéndices torácicos en forma de martillo. Es el estomatópodo más estudiado y la especie de referencia para la mecánica de su maza.روبيان مانتيس الطاووس هو قشري من فصيلة فمويات الأرجل، موطنه الأصلي شعاب المحيطين الهندي والهادئ من شرق إفريقيا إلى غوام. يصل طول البالغين إلى حوالي 18 سم ويعيشون في جحور يحفرونها بأنفسهم، حيث يتربصون بالحلزونات والسلطعونات والأسماك الصغيرة ويهاجمونها بزوج ثانٍ من الزوائد الصدرية يشبه المطرقة. هذا النوع هو الأكثر دراسة ومرجع لأبحاث الميكانيكا الحيوية.A lagosta-boxeadora-palhaço é um crustáceo estomatópode nativo de recifes do Indo-Pacífico, da África Oriental a Guam. Os adultos atingem cerca de dezoito centímetros e vivem em tocas escavadas por eles mesmos, emboscando caramujos, caranguejos e pequenos peixes com um segundo par de apêndices torácicos em forma de martelo. É o estomatópode mais estudado e o animal de referência para quase todo o trabalho de mecânica de impacto.मयूर मेंटिस झींगा, एक स्टोमेटोपॉड क्रस्टेशियन जो पूर्वी अफ्रीका से गुआम तक भारत-प्रशांत चट्टानों का मूल निवासी है, जिसे ओडोंटोडैक्टाइलस स्काइलारस (Odontodactylus scyllarus) कहा जाता है। वयस्क लगभग अठारह सेंटीमीटर तक पहुंचते हैं और खुद के खोदे गए बिलों में रहते हैं, जो हथौड़े जैसे वक्षीय उपांगों की दूसरी जोड़ी के साथ घोंघे, केकड़ों और छोटी मछलियों पर घात लगाते हैं। यह प्रजाति सबसे अधिक अध्ययन की जाने वाली प्रजाति है।Udang mantis merak, krustasea stomatopoda asli terumbu karang Indo-Pasifik dari Afrika Timur hingga Guam. Dewasa mencapai ukuran sekitar delapan belas sentimeter dan tinggal di liang yang digali sendiri, menjebak siput, kepiting, dan ikan kecil dengan sepasang alat gerak dada kedua yang menyerupai palu. Spesies ini paling banyak dipelajari dari sekitar empat ratus lima puluh stomatopoda dan menjadi acuan penelitian mekanika pemukul.La crevette-mante paon (Odontodactylus scyllarus) est un crustacé stomatopode originaire des récifs de l'Indo-Pacifique, de l'Afrique de l'Est à Guam. Les admis atteignent environ dix-huit centimètres et vivent dans des terriers creusés par eux-mêmes, embusquant escargots, crabes et petits poissons à l'aide de leur deuxième paire d'appendices thoraciques en forme de marteau. C'est l'espèce de référence pour l'étude mécanique de ces pinces.モンハナシャコは、東アフリカからグアムにかけてのインド太平洋のサンゴ礁に生息する口脚目の甲殻類である。成体は約18センチメートルに達し、自ら掘った巣穴に暮らす。ハンマーのような形状をした第2胸脚（捕脚）を用いて、巻貝やカニ、小魚などを待ち伏せして襲う。約450種存在するシャコ類の中で最も研究が進んでおり、その打撃力学に関するほぼすべての研究の基準生物となっている。Павлинья креветка-богомол (Odontodactylus scyllarus) — ротоногое ракообразное, обитающее на рифах Индо-Тихоокеанского региона от Восточной Африки до Гуама. Взрослые особи достигают около 18 см и живут в самостоятельно вырытых норах, устраивая засады на улиток, крабов и мелкую рыбу с помощью молотоподобной второй пары грудных конечностей. Это самый изученный вид из ротоногих и модельный объект для механики удара.Der Pfauenaugen-Fangschreckenkrebs ist ein stomatopoder Krebs, der in den Riffen des Indopazifiks von Ostafrika bis Guam heimisch ist. Erwachende Tiere werden etwa achtzehn Zentimeter groß und leben in selbst gegrabenen Höhlen, wo sie Schnecken, Krabben und kleine Fische mit einem hammerartigen zweiten Paar von Brustgliedmaßen überfallen. Die Art ist der am besten untersuchte Stomatopode und das Referenztier für Schlagmechanik-Forschung.공작갯가재(Odontodactylus scyllarus)는 동아프리카에서 괌에 이르는 인도-태평양 산호초 지대에 서식하는 구각목 갑각류이다. 성체는 약 18cm까지 자라며 직접 판 굴속에 살면서 망치처럼 생긴 두 번째 가슴 다리를 이용해 달팽이, 게, 작은 물고기 등을 습격한다. 약 450종의 구각류 중 가장 연구가 많이 된 종으로, 이들의 강력한 타격(dactyl club) 메커니즘을 분석하는 거의 모든 공학 연구의 표준 모델 생물이다., hidup di liang terumbu karang dan memangsa siput. Untuk mendapatkan siput, ia memukul cangkangnya dengan gada di ujung sepasang tungkai keduanya. Serangan tersebut terjadi dalam waktu kurang dari tiga milidetik. Gada tersebut melesat dari posisi diamnya dengan kecepatan sekitar dua puluh tiga meter per detik dan menghasilkan gaya lebih dari sepuluh ribu g saat diluncurkan. Peluru yang keluar dari moncong pistol pun berakselerasi lebih lambat.

Hal itu saja sudah luar biasa. Namun, yang membuat pukulan ini aneh adalah apa yang terjadi pada air di depannya.

Gada tersebut bergerak sangat cepat sehingga air laut di sekitarnya tidak dapat mengisi jejak bertekanan rendah di belakangnya. Sebuah rongga berisi uap terbuka—gelembung cavitation×ConceptcavitationThe formation and collapse of vapour-filled bubbles in a liquid when local pressure drops below the vapour pressure. Ship propellers cavitate at speed, eroding the bronze; the same physics pits the impellers of pumps and the leading edges of hydrofoils. The collapse is violent enough to release light, heat, and a shockwave — useful for breaking kidney stones, destructive almost everywhere else.空化是指当局部压力降至蒸汽压以下时，液体中气泡的形成和破裂过程。船用螺旋桨在高转速下会产生空化现象，从而侵蚀青铜叶片；同样的物理原理也会损坏水泵叶轮和水翼的前缘。气泡的破裂非常剧烈，足以释放出光、热和冲击波——这在粉碎肾结石时非常有用，但几乎在其他所有地方都具有破坏性。La cavitación es la formación y colapso de burbujas de vapor en un líquido cuando la presión local cae por debajo de la presión de vapor. Las hélices de los barcos cavitan a gran velocidad, erosionando el bronce; la misma física daña los impulsores de bombas y bordes de hidroalas. El colapso es violento, liberando luz, calor y ondas de choque, útiles para romper cálculos renales pero destructivos en lo demás.التكهف هو تشكل وانهيار فقاعات مليئة بالبخار في سائل عندما ينخفض الضغط الموضعي عن ضغط البخار. تتكهف مراوح السفن عند السرعة العالية، مما يؤدي إلى تآكل البرونز؛ وتؤثر نفس الفيزياء على دافعات المضخات والحواف الأمامية للأجنحة المائية. هذا الانهيار عنيف بما يكفي لإطلاق الضوء والحرارة وموجة صدمية مفيدة لتفتيت حصى الكلى، ولكنه مدمر في كل مكان آخر تقريباً.Cavitação é a formação e colapso de bolhas cheias de vapor em um líquido quando a pressão local cai abaixo da pressão de vapor. Hélices de navios cavitam em velocidade, corroendo o bronze; a mesma física desgasta os rotores de bombas e as bordas de fólios. O colapso é violento o suficiente para liberar luz, calor e uma onda de choque — útil para quebrar pedras nos rins, mas destrutiva em quase tudo.कैविटेशन (Cavitation) एक तरल में भाप से भरे बुलबुलों के बनने और टूटने की प्रक्रिया है जब स्थानीय दबाव भाप के दबाव से नीचे गिर जाता है। जहाजों के प्रोपेलर तेज गति से कैविटेट होते हैं, जिससे उनके कांस्य का क्षरण होता है। यही भौतिकी पंपों के प्ररितक और हाइड्रोफॉइल के किनारों को भी प्रभावित करती है। यह पतन प्रकाश, गर्मी और एक शॉकवेव छोड़ने के लिए काफी हिंसक है।Kavitasi adalah pembentukan dan runtuhnya gelembung berisi uap dalam cairan ketika tekanan lokal turun di bawah tekanan uap. Baling-baling kapal mengalami kavitasi pada kecepatan tinggi, mengikis perunggu; fisika yang sama merusak impeler pompa dan bagian depan hidrofoil. Runtuhnya gelembung cukup keras untuk melepaskan cahaya, panas, dan gelombang kejut, berguna untuk memecahkan batu ginjal.La cavitation est la formation et l'implosion de bulles de vapeur dans un liquide lorsque la pression locale descend sous la pression de vapeur. Les hélices de navires cavitent à grande vitesse, corrodant le bronze ; la même physique endommage les turbines de pompes et les profils d'hydroptères. L'implosion est si violente qu'elle libère de la lumière, de la chaleur et une onde de choc, utile pour détruire les calculs rénaux.キャビテーション（空洞現象）とは、局所的な圧力が蒸気圧を下回ることで、液体中に気泡が発生・消滅する現象である。高速回転する船のプロペラで発生し、青銅を侵食するほか、同様の物理作用がポンプのインペラやウォーターフォイルの前縁にも損傷を与える。気泡の消滅は非常に激しく、光、熱、衝撃波を放出するため、結石の破砕には有用だが、他のほぼすべてにおいては破壊的である。Кавитация — это образование и захлопывание заполненных паром пузырьков в жидкости при падении местного давления ниже давления пара. Гребные винты судов кавитируют на скорости, разрушая бронзу; та же физика повреждает крыльчатки насосов и передние кромки подводных крыльев. Захлопывание происходит бурно, высвобождая свет, тепло и ударную волну, полезную для дробления камней в почках, но разрушительную во всех остальных случаях.Kavitation ist die Bildung und der Kollaps von dampfgefüllten Blasen in einer Flüssigkeit, wenn der lokale Druck unter den Dampfdruck fällt. Schiffspropeller kavitieren bei hoher Geschwindigkeit und erodieren die Bronze; dieselbe Physik beschädigt Pumpenlaufräder und die Vorderkanten von Tragflügeln. Der Kollaps ist so heftig, dass er Licht, Wärme und eine Druckwelle freisetzt — nützlich zur Zertrümmerung von Nierensteinen.공동현상(cavitation)은 액체의 국소 압력이 증기압 이하로 떨어질 때 기포가 형성되고 급격히 붕괴하는 현상이다. 고속 주행 시 선박 프로펠러에서 발생하여 청동 표면을 침식하며, 펌프 임펠러나 수중익선의 선단부도 동일한 물리적 파손을 겪는다. 기포 붕괴 시 극도로 높은 열과 빛, 충격파가 방출되는데, 신장 결석을 파쇄하는 의료 분야 등에는 유용하나 그 외 대부분의 분야에서는 기계적 손상을 초래한다.—dan kemudian meledak ke dalam saat tekanan menjadi seimbang. Runtuhnya gelembung tersebut terjadi secara dahsyat. Di dalam gelembung yang runtuh itu, selama satu mikrodetik, suhu melonjak hingga sekitar 4.400 °C, dan kilatan cahaya redup terpancar. Efek ini disebut sonoluminescence×ConceptsonoluminescenceThe emission of short flashes of light from imploding bubbles in a liquid driven by sound waves or, in the mantis shrimp's case, by a mechanical strike. The mechanism inside the collapsing bubble is still debated. Candidates include blackbody radiation from compressed gas, bremsstrahlung from an ionised plasma, or something stranger. Temperatures of several thousand kelvin have been measured indirectly.声致发光是指液体中崩溃的气泡在声波驱动下，或者在螳螂虾的机械打击下，发射出短暂光闪烁的现象。崩溃气泡内部的发光机制目前仍有争议。可能的解释包括压缩气体的黑体辐射、电离等离子体的韧致辐射，或者某种更奇特的物理机制。科学家已通过间接方法测得数千开尔文的高温。La sonoluminiscencia es la emisión de breves destellos de luz por burbujas que implosionan en un líquido excitado por ondas sonoras o, en el camarón mantis, por un golpe mecánico. El mecanismo interno del colapso aún se debate: se propone radiación de cuerpo negro del gas comprimido, radiación de frenado de un plasma ionizado u otros fenómenos. Se han medido indirectamente temperaturas de varios miles de kelvin.التلألؤ الصوتي هو انبعاث ومضات قصيرة من الضوء من فقاعات منهارة في سائل مدفوع بموجات صوتية أو، في حالة روبيان مانتيس، بضربة ميكانيكية. لا يزال الميكانيك الداخلي للفقاعة المنهارة محل نقاش. وتشمل الاحتمالات إشعاع الجسم الأسود من الغاز المضغوط، أو إشعاع الكبح من بلازما متأينة، أو شيئاً أكثر غراية. وقد تم قياس درجات حرارة تصل إلى عدة آلاف كلفن بشكل غير مباشر.Sonoluminescência é a emissão de curtos flashes de luz a partir de bolhas que implodem em um líquido sob a ação de ondas sonoras ou, no caso da lagosta-boxeadora, por um golpe mecânico. O mecanismo dentro da bolha em colapso ainda é debatido. Os candidatos incluem radiação de corpo negro do gás comprimido, radiação de frenagem de um plasma ionizado ou processos mais exóticos. Temperaturas de milhares de kelvin foram estimadas.सोनोल्यूमिनिसेंस (Sonoluminescence) ध्वनि तरंगों द्वारा या मेंटिस झींगा के मामले में एक यांत्रिक प्रहार द्वारा संचालित तरल में फटने वाले बुलबुलों से प्रकाश की छोटी चमक का उत्सर्जन है। ढहते बुलबुले के अंदर की प्रक्रिया अभी भी बहस का विषय है। संभावित कारणों में संपीड़ित गैस से ब्लैकबॉडी विकिरण, या कुछ और अजीब शामिल है। परोक्ष रूप से कई हजार केल्विन तापमान मापा गया है।Sonoluminesensi adalah emisi kilatan cahaya singkat dari gelembung yang meledak dalam cairan जो dipicu oleh gelombang suara atau, pada udang mantis, oleh serangan mekanis. Mekanisme di dalam gelembung yang runtuh masih diperdebatkan. Kemungkinannya meliputi radiasi benda hitam dari gas terkompresi, radiasi pengereman dari plasma terionisasi, atau hal lain. Suhu hingga beberapa ribu kelvin telah diukur secara tidak langsung.La sonoluminescence est l'émission de brefs flashs de luz par des bulles implosant dans un liquide sous l'effet d'ondes sonores ou, chez la crevette-mante, d'un choc mécanique. Le mécanisme interne de l'implosion reste débattu, les hypothèses incluant le rayonnement de corps noir du gaz comprimé, le rayonnement de freinage d'un plasma ionisé ou d'autres théories. Des températures de plusieurs milliers de kelvins ont été mesurées.音響発光（ソノルミネッセンス）とは、音波（シャコの場合は打撃時の衝撃）によって液体中で圧壊する気泡から、極めて短い光のフラッシュが放出される現象である。崩壊する気泡の内部メカニズムについては未だに議論が続いており、圧縮された気体からの黒体放射や、電離プラズマによる制動放射などが候補に挙げられている。間接的な測定では数千ケルビンに達する温度が記録されている。Сонолюминесценция — это излучение коротких вспышек света схлопывающимися пузырьками в жидкости под действием звуковых волн или, в случае креветки-богомола, механического удара. Механизм внутри схлопывающегося пузырька все еще обсуждается. Среди кандидатов — тепловое излучение сжатого газа, тормозное излучение ионизированной плазмы или нечто более экзотическое. Косвенно измерялись температуры в несколько тысяч кельвинов.Sonolumineszenz ist die Emission kurzer Lichtblitze von implodierenden Blasen in einer Flüssigkeit, die durch Schallwellen oder, beim Fangschreckenkrebs, durch einen mechanischen Schlag angeregt werden. Der genaue Mechanismus im Inneren der kollabierenden Blase ist noch umstritten. Zu den Kandidaten gehören Schwarzkörperstrahlung des komprimierten Gases oder Bremsstrahlung eines ionisierten Plasmas. Temperaturen von mehreren tausend Kelvin wurden gemessen.음파발광(sonoluminescence)은 초음파 등의 음파 또는 갯가재의 물리적 타격으로 인해 액체 속에서 급격히 붕괴하는 기포가 아주 짧은 순간 동안 빛을 방출하는 현상이다. 기포 붕괴 시 내부에서 발광이 일어나는 미시적 원인에 대해서는 압축 기체의 흑체 복사, 이온화 플라즈마의 제동 복사 등 다양한 학설이 대립 중이다. 간접 측정을 통해 기포 중심부에서 수천 켈빈(K)에 달하는 온도가 관측된 바 있다., dan dalam kasus udang ini, ia telah direkam dengan film berkecepatan tinggi. Setiap pukulan, pada dasarnya, adalah dua pukulan: pertama dari gada, kemudian gelombang kejut dari gelembung sepersekian milidetik kemudian. Seekor siput terpukul dua kali bahkan sebelum ia menyadari telah terpukul sekali.

Bagaimana sang gada bertahan

Menurut intuisi teknik yang masuk akal, gada ini seharusnya tidak ada. Kekuatan yang terlibat akan menghancurkan keramik dan melubangi baja. Udang ini berganti kulit dan menumbuhkan gada baru setiap beberapa bulan, tetapi gada yang sama mampu melancarkan puluhan ribu serangan dengan sukses sebelum pergantian kulit tersebut. Ada sesuatu pada strukturnya yang menyerap sentakan balik yang seharusnya menghancurkan gada itu sendiri.

Jawabannya, yang sebagian besar dipecahkan oleh David Kisailus×PersonDavid KisailusMaterials scientist at the University of California, Irvine, previously at UC Riverside, who led the team that worked out the layered architecture of the mantis shrimp's dactyl club beginning in 2012. His group has since extended the work to fish scales, mollusc shells, and engineered composites that copy the helicoidal fibre arrangement for aerospace and protective applications.大卫·基赛勒斯是加利福尼亚大学欧文分校（此前任职于加州大学河滨分校）的材料科学家。自2012年起，他带领团队解析了螳螂虾捕食足锤击部的分层结构。此后，他的课题组将研究工作拓展到鱼鳞、贝壳以及模仿螺旋形纤维排列的工程复合材料中，以期在航空航天和防护装备领域获得应用。Científico de materiales de la Universidad de California en Irvine, antes en UC Riverside, que lideró el equipo que descifró la arquitectura estratificada de la maza dactilar del camarón mantis a partir de 2012. Desde entonces, su grupo ha extendido la investigación a escamas de peces, conchas de moluscos y compuestos de ingeniería que copian la disposición helicoidal de fibras para aplicaciones aeroespaciales y de protección.ديفيد كيسايلوس هو عالم مواد في جامعة كاليفورنيا في إيرفين، وكان يعمل سابقاً في جامعة كاليفورنيا في ريفيرسايد. قاد كيسايلوس الفريق الذي كشف عن البنية الطبقية لملقط روبيان مانتيس بدءاً من عام 2012. ومنذ ذلك الحين، وسعت مجموعته هذا العمل ليشمل قشور الأسماك وأصداف الرخويات والمواد المركبة الهندسية التي تحاكي الترتيب الحلزوني للألياف لتطبيقات الطيران والحماية.Cientista de materiais da Universidade da Califórnia em Irvine, anteriormente na UC Riverside, que liderou a equipe que desvendou a arquitetura em camadas da clava dáctila da lagosta-boxeadora a partir de 2012. Desde então, seu grupo estendeu o trabalho para escamas de peixes, conchas de moluscos e compósitos de engenharia que copiam o arranjo helicoidal de fibras para aplicações aeroespaciais e de proteção.कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, इरविन में सामग्री वैज्ञानिक, जो पहले यूसी रिवरसाइड में थे, जिन्होंने डेविड किसालुस (David Kisailus) के नेतृत्व में 2012 में मेंटिस झींगा के डैक्टाइल क्लब की स्तरित संरचना पर काम किया था। उनके समूह ने तब से मछली के तराजू, मोलस्क के गोले और इंजीनियर कंपोजिट पर काम का विस्तार किया है जो एयरोस्पेस और सुरक्षात्मक अनुप्रयोगों के लिए फाइबर व्यवस्था की नकल करते हैं।Ilmuwan bahan di University of California, Irvine, sebelumnya di UC Riverside, yang memimpin tim peneliti arsitektur berlapis pada pemukul udang mantis sejak 2012. Kelompoknya telah memperluas penelitian ini ke sisik ikan, cangkang moluska, dan komposit rekayasa yang meniru susunan serat helikoidal untuk aplikasi kedirgantaraan serta pelindung kekuatan tinggi.Scientifique des matériaux à l'université de Californie à Irvine, auparavant à UC Riverside, qui a dirigé l'équipe ayant décrypté la structure multicouche de la pince de la crevette-mante à partir de 2012. Son groupe a depuis élargi ses travaux aux écailles de poisson, aux coquilles de mollusques et aux composites synthétiques imitant cet agencement de fibres hélicoïdales pour des applications aérospatiales et balistiques.カリフォルニア大学アーバイン校（以前はカリフォルニア大学リバーサイド校）の材料科学者。2012年以降、モンハナシャコの第2胸脚（捕脚）にある打撃部の層状構造を解明する研究チームを主導した。彼のグループはその後、研究の対象を魚の鱗や貝殻、さらには航空宇宙や防護服分野への応用を目指してらせん状の繊維配列を模倣したエンジニアリング複合材料へと広げている。Материаловед из Калифорнийского университета в Ирвайне, ранее работавший в Калифорнийском университете в Риверсайде. С 2012 года он возглавлял команду, исследовавшую слоистую архитектуру ударного органа креветки-богомола. С тех пор его группа распространила эти исследования на рыбью чешую, раковины моллюсков и композиты, копирующие спиралевидное расположение волокон для аэрокосмической отрасли.Materialwissenschaftler an der University of California, Irvine, zuvor an der UC Riverside, der das Team leitete, das ab 2012 die geschichtete Struktur des Schlagwerkzeugs des Fangschreckenkrebses entschlüsselte. Seine Gruppe hat diese Arbeit seitdem auf Fischschuppen, Molluskenschalen und künstliche Verbundwerkstoffe ausgeweitet, die die helikoide Faseranordnung für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt kopieren.캘리포니아 대학교 어바인(UC Irvine) 소속의 재료공학자(이전 UC 리버사이드 근무)로, 2012년부터 갯가재의 강력한 타격용 앞다리(dactyl club)의 내부 적층 아키텍처를 밝혀낸 연구팀을 이끌었다. 그의 연구 그룹은 이 적층 분석 기법을 물고기 비늘, 연체동물 껍질로 확장했으며, 헬리코이달(나선형) 섬유 배열 구조를 모방한 고강도 항공우주용 및 방호용 엔지니어링 신소재 개발 연구를 지속하고 있다. dan kelompoknya di UC Riverside dalam serangkaian makalah yang dimulai pada tahun 2012, bersifat struktural dan bukannya kimiawi. Bagian permukaan benturan adalah lapisan tipis hidroksiapatit—mineral yang sama dengan email gigi—yang mengkristal menjadi batang-batang padat yang sejajar dengan arah serangan. Di belakangnya terdapat zona yang lebih tebal yang terbuat dari serat kitin yang diresapi kalsium karbonat dan disusun dalam helicoidal architecture×Concepthelicoidal (Bouligand) architectureA material design in which thin layers of aligned fibres are stacked with each layer rotated by a small angle from the one below, producing a slow spiral through the thickness. Named for the French biologist Yves Bouligand, who described it in crustacean cuticle in 1965. A crack travelling through the stack must continuously change direction, dissipating energy and resisting catastrophic failure.布里冈结构是一种材料设计方式，其中对齐纤维组成的薄层依次叠放，且每层均比其下方的一层旋转微小角度，从而在厚度方向上形成缓慢的螺旋。该结构以法国生物学家伊夫·布里冈的名字命名，他于1965年首次在甲壳动物的角质层中描述了这种结构。穿过此结构的裂纹必须不断改变方向，从而耗散能量并防止灾难性失效。Diseño de materiales en el que se apilan capas delgadas de fibras alineadas, cada una rotada un pequeño ángulo respecto a la inferior, formando una espiral lenta en el espesor. Llamada así por el biólogo francés Yves Bouligand, quien la describió en la cutícula de crustáceos en 1965. Las grietas que avanzan por el material deben cambiar de dirección constantemente, disipando energía y evitando fallas catastróficas.بنية بوليغاند هي تصميم للمواد يتم فيه رص طبقات رقيقة من الألياف المحاذية مع تدوير كل طبقة بزاوية صغيرة مقارنة بالطبقة التي تحتها، مما ينتج حلزوناً تدريجياً عبر السماكة. سميت باسم عالم الأحياء الفرنسي إيف بوليغاند، الذي وصفها في قشيرات القشريات عام 1965. يجب على الشق الذي يمر عبر هذه البنية تغيير اتجاهه باستمرار، مما يبدد الطاقة ويقاوم الفشل الكارثي.Estrutura de Bouligand é um design de materiais no qual camadas finas de fibras alinhadas são empilhadas, com cada camada rotacionada por um pequeno ângulo em relação à inferior, produzindo uma espiral lenta ao longo da espessura. Nomeada em homenagem ao biólogo francês Yves Bouligand, que a descreveu na cutícula de crustáceos em 1965. Uma trinca deve mudar de direção constantemente, dissipando energia e evitando falhas catastróficas.एक सामग्री डिज़ाइन जिसमें संरेखित फाइबर की पतली परतें इस प्रकार खड़ी की जाती हैं कि प्रत्येक परत नीचे की परत से थोड़े कोण पर घूमती है, जिससे मोटाई के माध्यम से एक धीमी सर्पिल बनती है, जिसे बॉलिगैंड संरचना (Bouligand structure) कहा जाता है। इसका नाम फ्रांसीसी जीवविज्ञानी यवेस बॉलिगैंड के नाम पर रखा गया है, जिन्होंने 1965 में क्रस्टेशियन क्यूटिकल में इसका वर्णन किया था। दरार को ऊर्जा नष्ट करनी होती है।Struktur Bouligand adalah desain material yang terdiri dari lapisan tipis serat sejajar yang ditumpuk, dengan setiap lapisan diputar pada sudut kecil relatif terhadap lapisan di bawahnya, menghasilkan spiral lambat di sepanjang ketebalan. Dinamai dari biolog Prancis Yves Bouligand yang mendeskripsikannya pada kutikula krustasea tahun 1965. Retakan yang merambat harus terus berputar arah, mendisipasi energi dan menolak patah.Structure de Bouligand : conception de matériau où de fines couches de fibres alignées sont empilées, chaque couche étant pivotée d'un angle faible par rapport à la précédente, formant une spirale progressive dans l'épaisseur. Nommée d'après le biologiste français Yves Bouligand, qui l'a décrite dans la cuticule des crustacés en 1965. Une fissure traversant cet empilement doit dévier sans cesse, dissipant l'énergie et évitant la rupture.ブーリガン構造とは、整列した繊維の薄い層を、各層がすぐ下の層からわずかな角度ずつ回転するように積み重ねることで、厚み方向に向かって緩やかな螺旋を形成する材料設計である。1965年に甲殻類のクチクラ（外骨格）においてこの構造を記述したフランスの生物学者イヴ・ブーリガンにちなんで名付けられた。この積層構造を進む亀裂は常に方向を変えなければならず、エネルギーが分散されて破滅的な破壊を防ぐ。Структура Булигана — это структура материала, в которой тонкие слои выровненных волокон уложены так, что каждый слой повернут на небольшой угол относительно нижележащего, образуя плавную спираль по всей толщине. Названа в честь французского биолога Ива Булигана, описавшего ее в кутикуле ракообразных в 1965 году. Трещина, проходящая через нее, вынуждена постоянно менять направление, что рассеивает энергию и предотвращает разрушение.Bouligand-Struktur ist ein Materialdesign, bei dem dünne Schichten ausgerichteter Fasern so gestapelt werden, dass jede Schicht um einen kleinen Winkel gegenüber der darunter liegenden gedreht ist, was eine Spirale durch die Dicke erzeugt. Benannt nach dem französischen Biologen Yves Bouligand, der sie 1965 in der Kutikula von Krebsen beschrieb. Ein Riss muss ständig die Richtung ändern, was Energie ableitet und katastrophales Versagen verhindert.부리간드 구조(Bouligand structure)는 정렬된 섬유의 얇은 층들을 적층하되 각 층을 바로 아래 층으로부터 미세한 각도만큼 회전시켜 쌓음으로써 전체 두께 방향으로 완만한 나선형 구조를 형성하는 재료 설계 방식이다. 1965년 갑각류의 큐티클(외피)에서 이 구조를 최초 발견한 프랑스 생물학자 이브 부리간드의 이름을 땄다. 균열 발생 시 전파 방향이 계속 꺾이며 에너지를 분산시켜 치명적 파괴를 방지한다.: setiap lapisan serat diputar beberapa derajat dari lapisan di bawahnya, sehingga tumpukan sekitar dua ratus lapisan membentuk spiral penuh. Retakan yang mencoba merambat melalui material tersebut harus terus berubah arah mengikuti serat yang berputar. Retakan itu kehilangan energi di setiap belokan. Pada saat ia berputar sedalam satu milimeter ke dalam gada, tidak ada lagi energi yang tersisa.

Pola ini tidak hanya unik bagi sang udang—ia juga muncul pada elitra kumbang, sisik ikan, dan dinding sel beberapa tanaman—tetapi versi udang mantis adalah kasus uji yang paling berat di alam. Panel komposit yang meniru desain ini, ditenun dari serat karbon dengan pola lapisan berputar yang sama, telah menunjukkan ketahanan benturan yang jauh lebih baik dalam pengujian laboratorium. Lapisan helikoidal kini sedang dipertimbangkan secara serius untuk kulit pesawat terbang, zirah tubuh, dan helm.

Mata adalah kisah lainnya

Meskipun gada sang udang sering menghiasi sampul majalah, mata hewan ini bisa dibilang jauh lebih aneh. Penglihatan warna manusia menggunakan tiga jenis fotoreseptor. Udang mantis memiliki antara dua belas hingga enam belas fotoreseptor, termasuk beberapa yang disesuaikan untuk ultraviolet dan lainnya yang sensitif terhadap cahaya terpolarisasi melingkar, yang tidak diketahui dapat dideteksi oleh hewan lain mana pun. Untuk waktu yang lama, para ahli biologi berasumsi bahwa ini berarti sang udang melihat warna dalam resolusi yang luar biasa. Penelitian oleh Justin Marshall×PersonJustin MarshallNeurobiologist at the University of Queensland's Queensland Brain Institute, known for decades of work on visual systems in reef animals. His 2014 paper with Hanne Thoen and colleagues used behavioural training to show that mantis shrimp discriminate colours less finely than vertebrates, despite having far more photoreceptor classes, and proposed that the eye performs fast pattern recognition rather than spectral analysis.贾斯汀·马歇尔是昆士兰大学昆士兰脑研究所的神经生物学家，数十年来致力于研究珊瑚礁动物的视觉系统。他于2014年与汉娜·索恩及同事发表的论文中，利用行为训练表明，尽管螳螂虾拥有多得多的光感受器类别，但它们分辨颜色的精细度其实不如脊椎动物，并提出螳螂虾的眼睛执行的是快速模式识别，而非光谱分析。Neurobiólogo del Instituto del Cerebro de la Universidad de Queensland, conocido por décadas de trabajo en sistemas visuales de animales de arrecife. Su artículo de 2014 con Hanne Thoen y colegas usó entrenamiento conductual para mostrar que el camarón mantis discrimina colores de forma menos precisa que los vertebrados, pese a tener más clases de fotorreceptores, proponiendo que su ojo realiza un reconocimiento rápido de patrones.جاستن مارشال هو عالم أحياء عصبية في معهد كوينزلاند للدماغ بجامعة كوينزلاند، وهو معروف بعقود من العمل على الأنظمة البصرية في حيوانات الشعاب المرجانية. استخدمت ورقته البحثية عام 2014 مع هانا ثوين وزملائها التدريب السلوكي لإثبات أن روبيان مانتيس يميز الألوان بشكل أقل دقة من الفقاريات، على الرغم من امتلاكه فئات أكثر بكثير من المستقبلات الضوئية، واقترحت أن العين تؤدي التعرف السريع على الأنماط.Neurobiólogo no Queensland Brain Institute da Universidade de Queensland, conhecido por décadas de trabalho em sistemas visuais de animais de recife. Seu artigo de 2014 com Hanne Thoen e colegas usou treinamento comportamental para mostrar que a lagosta-boxeadora discrimina cores de forma menos refinada que os vertebrados, apesar de ter muito mais classes de fotorreceptores, e propôs que o olho realiza reconhecimento rápido de padrões.क्वींसलैंड विश्वविद्यालय के क्वींसलैंड ब्रेन इंस्टीट्यूट में न्यूरोबायोलॉजिस्ट, जो चट्टानी जानवरों में दृश्य प्रणालियों पर दशकों के काम के लिए जाने जाते हैं, जिन्हें जस्टिन मार्शल (Justin Marshall) कहा जाता है। हैन थोएन और उनके सहयोगियों के साथ उनके 2014 के पेपर ने व्यवहारिक प्रशिक्षण का उपयोग करके दिखाया कि मेंटिस झींगा कशेरुकियों की तुलना में रंगों में कम अंतर करते हैं, बावजूद इसके कि उनके पास कई फोटोरिसेप्टर वर्ग हैं।Neurobiolog di Queensland Brain Institute, University of Queensland, yang dikenal karena penelitiannya selama puluhan tahun tentang sistem visual hewan terumbu karang. Makalahnya tahun 2014 bersama Hanne Thoen dan rekan-rekan menunjukkan bahwa udang mantis membedakan warna kurang sensitif dibanding vertebrata, meskipun memiliki kelas fotoreseptor jauh lebih banyak, menunjukkan mata melakukan pengenalan pola cepat daripada analisis spektral.Neurobiologiste au Queensland Brain Institute de l'université du Queensland, connu pour ses décennies de recherche sur le système visuel des animaux récifaux. Sa publication de 2014 avec Hanne Thoen et ses collègues montre, par conditionnement comportemental, que la crevette-mante distingue moins bien les couleurs que les vertébrés malgré un plus grand nombre de photorécepteurs, suggérant que son œil privilégie la reconnaissance de formes.クイーンズランド大学脳研究所の神経生物学者であり、サンゴ礁生物の視覚システムに関する数十年にわたる研究で知られる。2014年のハネ・ソエンらとの共同論文では、行動訓練を用いることで、モンハナシャコは脊椎動物よりもはるかに多くの光受容体クラスを持つにもかかわらず、色を識別する精度は劣ることを示し、シャコの目は分光分析ではなく高速なパターン認識を行っているという説を提唱した。Нейробиолог из Института мозга Квинслендского университета, известный десятилетиями исследований зрительных систем рифовых животных. Его статья 2014 года, написанная совместно с Ханной Тон и коллегами, с помощью поведенческого обучения показала, что креветка-богомол различает цвета менее тонко, чем позвоночные, несмотря на наличие гораздо большего числа классов фоторецепторов, и предположила, что глаз выполняет быстрое распознавание образов.Neurobiologe am Queensland Brain Institute der University of Queensland, bekannt für seine jahrzehntelange Arbeit über die visuellen Systeme von Rifftieren. Seine Arbeit aus dem Jahr 2014 mit Hanne Thoen und Kollegen zeigte durch Verhaltenstraining, dass Fangschreckenkrebse Farben weniger feinsinnig unterscheiden als Wirbeltiere, obwohl sie viel mehr Fotorezeptorklassen besitzen. Er schlug vor, dass das Auge eine schnelle Mustererkennung durchführt.퀸즐랜드 대학교 산하 퀸즐랜드 뇌연구소 소속의 신경생물학자(Justin Marshall)로, 산호초 서식 생물들의 시각 체계에 관한 수십 년간의 연구로 저명하다. 2014년 한네 톤(Hanne Thoen) 등 동료 연구원들과 공동 집필한 논문에서 행동 훈련 방식을 통해 갯가재가 척추동물에 비해 색상 식별력이 떨어진다는 점을 입증했다. 이는 수많은 광수용체 세포가 스펙트럼 분석 대신 시각 패턴을 초고속으로 인지하는 데 사용됨을 시사한다. di University of Queensland pada tahun 2014 menunjukkan sebaliknya: udang ini tampaknya membedakan warna lebih buruk daripada kita, dan reseptor tersebut kemungkinan besar digunakan untuk pengenalan cepat dengan komputasi rendah—semacam pembaca kode batang optik yang memindai sebuah pemandangan alih-alih membangunnya. Kompromi ini masuk akal bagi hewan yang momen krusialnya hanya berlangsung selama tiga milidetik.

Hal yang masih belum kita ketahui

Kita tidak tahu secara mendalam bagaimana cara kerja pegasnya. Pukulan tersebut ditenagai oleh sepotong kutikula berbentuk pelana yang diisi oleh udang secara perlahan dengan otot-ototnya dan kemudian dilepaskan melalui pengait, seperti busur silang. Geometri pelana tersebut, dan bagaimana tepatnya ia menyimpan energi elastis tanpa mengalami kelelahan material, masih terus dimodelkan.

Kita tidak tahu apa batas atas dari pukulan biologis. Udang mantis yang lebih besar menghasilkan kekuatan absolut yang lebih besar, tetapi anehnya, akselerasinya justru lebih kecil. Apakah hewan seukuran lobster pada prinsipnya dapat mengembangkan mekanisme yang sama, atau apakah hukum fisika membatasi hal tersebut pada ukuran tertentu, masih belum terpecahkan.

Kita tidak benar-benar tahu apa yang dilihat oleh sang udang. Hasil penelitian tahun 2014 tersebut didukung dengan kuat, namun tetap membiarkan sebuah pertanyaan terbuka mengenai apa fungsi sebenarnya dari saluran polarisasi tersebut—pengenalan pasangan, deteksi mangsa, atau persinyalan pribadi di terumbu karang yang penuh dengan penyadap. Beberapa eksperimen kandidat memerlukan pembuatan layar yang mampu memancarkan pola terpolarisasi melingkar dalam skala waktu terumbu karang, yang lebih sulit daripada kedengarannya.

Empat ratus juta tahun adalah waktu yang lama untuk terus menyempurnakan satu masalah rancangan. Solusi sang udang melibatkan pegas, pengait, gada, gelembung, dan gelombang kejut—sesuai urutan tersebut—yang dilepaskan dalam waktu yang lebih singkat daripada waktu yang dibutuhkan saraf manusia untuk menyadari bahwa ada sesuatu yang bergerak.

Четырехдюймовое ракообразное на тихоокеанском рифе наносит удар, который на мгновение затмевает солнце. Удар обрушивается с такой силой, что сама вода вспыхивает светом. Материаловеды уже двадцать лет пытаются скопировать эту дубинку.

Павлиний рак-богомол, Odontodactylus scyllarus×ConceptOdontodactylus scyllarusThe peacock mantis shrimp, a stomatopod crustacean native to Indo-Pacific reefs from East Africa to Guam. Adults reach about eighteen centimetres and live in self-excavated burrows, ambushing snails, crabs, and small fish with a hammer-like second pair of thoracic appendages. The species is the most-studied of roughly four hundred and fifty stomatopods and the reference animal for nearly all of the club-mechanics work.蝉形齿指虾蛄（俗称雀尾螳螂虾）是一种口足类甲壳动物，原生于从东非到关岛的印度洋-太平洋珊瑚礁海域。成年个体体长可达约18厘米，栖息于自己挖掘的洞穴中，利用像锤子一样的第二对胸足伏击蜗牛、螃蟹和小鱼。该物种是约450种口足类动物中研究最深入的一种，也是几乎所有关于捕食足力学研究的基准动物。El camarón mantis pavo real, un crustáceo estomatópodo nativo de los arrecifes del Indo-Pacífico, desde el este de África hasta Guam. Los adultos alcanzan unos dieciocho centímetros y viven en madrigueras excavadas por ellos mismos, emboscando caracoles, cangrejos y peces pequeños con un segundo par de apéndices torácicos en forma de martillo. Es el estomatópodo más estudiado y la especie de referencia para la mecánica de su maza.روبيان مانتيس الطاووس هو قشري من فصيلة فمويات الأرجل، موطنه الأصلي شعاب المحيطين الهندي والهادئ من شرق إفريقيا إلى غوام. يصل طول البالغين إلى حوالي 18 سم ويعيشون في جحور يحفرونها بأنفسهم، حيث يتربصون بالحلزونات والسلطعونات والأسماك الصغيرة ويهاجمونها بزوج ثانٍ من الزوائد الصدرية يشبه المطرقة. هذا النوع هو الأكثر دراسة ومرجع لأبحاث الميكانيكا الحيوية.A lagosta-boxeadora-palhaço é um crustáceo estomatópode nativo de recifes do Indo-Pacífico, da África Oriental a Guam. Os adultos atingem cerca de dezoito centímetros e vivem em tocas escavadas por eles mesmos, emboscando caramujos, caranguejos e pequenos peixes com um segundo par de apêndices torácicos em forma de martelo. É o estomatópode mais estudado e o animal de referência para quase todo o trabalho de mecânica de impacto.मयूर मेंटिस झींगा, एक स्टोमेटोपॉड क्रस्टेशियन जो पूर्वी अफ्रीका से गुआम तक भारत-प्रशांत चट्टानों का मूल निवासी है, जिसे ओडोंटोडैक्टाइलस स्काइलारस (Odontodactylus scyllarus) कहा जाता है। वयस्क लगभग अठारह सेंटीमीटर तक पहुंचते हैं और खुद के खोदे गए बिलों में रहते हैं, जो हथौड़े जैसे वक्षीय उपांगों की दूसरी जोड़ी के साथ घोंघे, केकड़ों और छोटी मछलियों पर घात लगाते हैं। यह प्रजाति सबसे अधिक अध्ययन की जाने वाली प्रजाति है।Udang mantis merak, krustasea stomatopoda asli terumbu karang Indo-Pasifik dari Afrika Timur hingga Guam. Dewasa mencapai ukuran sekitar delapan belas sentimeter dan tinggal di liang yang digali sendiri, menjebak siput, kepiting, dan ikan kecil dengan sepasang alat gerak dada kedua yang menyerupai palu. Spesies ini paling banyak dipelajari dari sekitar empat ratus lima puluh stomatopoda dan menjadi acuan penelitian mekanika pemukul.La crevette-mante paon (Odontodactylus scyllarus) est un crustacé stomatopode originaire des récifs de l'Indo-Pacifique, de l'Afrique de l'Est à Guam. Les admis atteignent environ dix-huit centimètres et vivent dans des terriers creusés par eux-mêmes, embusquant escargots, crabes et petits poissons à l'aide de leur deuxième paire d'appendices thoraciques en forme de marteau. C'est l'espèce de référence pour l'étude mécanique de ces pinces.モンハナシャコは、東アフリカからグアムにかけてのインド太平洋のサンゴ礁に生息する口脚目の甲殻類である。成体は約18センチメートルに達し、自ら掘った巣穴に暮らす。ハンマーのような形状をした第2胸脚（捕脚）を用いて、巻貝やカニ、小魚などを待ち伏せして襲う。約450種存在するシャコ類の中で最も研究が進んでおり、その打撃力学に関するほぼすべての研究の基準生物となっている。Павлинья креветка-богомол (Odontodactylus scyllarus) — ротоногое ракообразное, обитающее на рифах Индо-Тихоокеанского региона от Восточной Африки до Гуама. Взрослые особи достигают около 18 см и живут в самостоятельно вырытых норах, устраивая засады на улиток, крабов и мелкую рыбу с помощью молотоподобной второй пары грудных конечностей. Это самый изученный вид из ротоногих и модельный объект для механики удара.Der Pfauenaugen-Fangschreckenkrebs ist ein stomatopoder Krebs, der in den Riffen des Indopazifiks von Ostafrika bis Guam heimisch ist. Erwachende Tiere werden etwa achtzehn Zentimeter groß und leben in selbst gegrabenen Höhlen, wo sie Schnecken, Krabben und kleine Fische mit einem hammerartigen zweiten Paar von Brustgliedmaßen überfallen. Die Art ist der am besten untersuchte Stomatopode und das Referenztier für Schlagmechanik-Forschung.공작갯가재(Odontodactylus scyllarus)는 동아프리카에서 괌에 이르는 인도-태평양 산호초 지대에 서식하는 구각목 갑각류이다. 성체는 약 18cm까지 자라며 직접 판 굴속에 살면서 망치처럼 생긴 두 번째 가슴 다리를 이용해 달팽이, 게, 작은 물고기 등을 습격한다. 약 450종의 구각류 중 가장 연구가 많이 된 종으로, 이들의 강력한 타격(dactyl club) 메커니즘을 분석하는 거의 모든 공학 연구의 표준 모델 생물이다., живет в норах на коралловых рифах и питается улитками. Чтобы добраться до добычи, он наносит удар по раковине специальным утолщением — «молотом» на конце второй пары конечностей. Сам удар занимает менее трех миллисекунд. Молот срывается с места со скоростью около двадцати трех метров в секунду, испытывая при этом ускорение свыше десяти тысяч g. Пуля, вылетающая из ствола пистолета, разгоняется медленнее.

Уже одно это было бы необычно. Но по-настоящему странным этот удар делает то, что происходит в этот момент с водой.

Конечность движется так быстро, что окружающая морская вода не успевает заполнить область низкого давления, образующуюся позади нее. Возникает каверна, заполненная паром — cavitation×ConceptcavitationThe formation and collapse of vapour-filled bubbles in a liquid when local pressure drops below the vapour pressure. Ship propellers cavitate at speed, eroding the bronze; the same physics pits the impellers of pumps and the leading edges of hydrofoils. The collapse is violent enough to release light, heat, and a shockwave — useful for breaking kidney stones, destructive almost everywhere else.空化是指当局部压力降至蒸汽压以下时，液体中气泡的形成和破裂过程。船用螺旋桨在高转速下会产生空化现象，从而侵蚀青铜叶片；同样的物理原理也会损坏水泵叶轮和水翼的前缘。气泡的破裂非常剧烈，足以释放出光、热和冲击波——这在粉碎肾结石时非常有用，但几乎在其他所有地方都具有破坏性。La cavitación es la formación y colapso de burbujas de vapor en un líquido cuando la presión local cae por debajo de la presión de vapor. Las hélices de los barcos cavitan a gran velocidad, erosionando el bronce; la misma física daña los impulsores de bombas y bordes de hidroalas. El colapso es violento, liberando luz, calor y ondas de choque, útiles para romper cálculos renales pero destructivos en lo demás.التكهف هو تشكل وانهيار فقاعات مليئة بالبخار في سائل عندما ينخفض الضغط الموضعي عن ضغط البخار. تتكهف مراوح السفن عند السرعة العالية، مما يؤدي إلى تآكل البرونز؛ وتؤثر نفس الفيزياء على دافعات المضخات والحواف الأمامية للأجنحة المائية. هذا الانهيار عنيف بما يكفي لإطلاق الضوء والحرارة وموجة صدمية مفيدة لتفتيت حصى الكلى، ولكنه مدمر في كل مكان آخر تقريباً.Cavitação é a formação e colapso de bolhas cheias de vapor em um líquido quando a pressão local cai abaixo da pressão de vapor. Hélices de navios cavitam em velocidade, corroendo o bronze; a mesma física desgasta os rotores de bombas e as bordas de fólios. O colapso é violento o suficiente para liberar luz, calor e uma onda de choque — útil para quebrar pedras nos rins, mas destrutiva em quase tudo.कैविटेशन (Cavitation) एक तरल में भाप से भरे बुलबुलों के बनने और टूटने की प्रक्रिया है जब स्थानीय दबाव भाप के दबाव से नीचे गिर जाता है। जहाजों के प्रोपेलर तेज गति से कैविटेट होते हैं, जिससे उनके कांस्य का क्षरण होता है। यही भौतिकी पंपों के प्ररितक और हाइड्रोफॉइल के किनारों को भी प्रभावित करती है। यह पतन प्रकाश, गर्मी और एक शॉकवेव छोड़ने के लिए काफी हिंसक है।Kavitasi adalah pembentukan dan runtuhnya gelembung berisi uap dalam cairan ketika tekanan lokal turun di bawah tekanan uap. Baling-baling kapal mengalami kavitasi pada kecepatan tinggi, mengikis perunggu; fisika yang sama merusak impeler pompa dan bagian depan hidrofoil. Runtuhnya gelembung cukup keras untuk melepaskan cahaya, panas, dan gelombang kejut, berguna untuk memecahkan batu ginjal.La cavitation est la formation et l'implosion de bulles de vapeur dans un liquide lorsque la pression locale descend sous la pression de vapeur. Les hélices de navires cavitent à grande vitesse, corrodant le bronze ; la même physique endommage les turbines de pompes et les profils d'hydroptères. L'implosion est si violente qu'elle libère de la lumière, de la chaleur et une onde de choc, utile pour détruire les calculs rénaux.キャビテーション（空洞現象）とは、局所的な圧力が蒸気圧を下回ることで、液体中に気泡が発生・消滅する現象である。高速回転する船のプロペラで発生し、青銅を侵食するほか、同様の物理作用がポンプのインペラやウォーターフォイルの前縁にも損傷を与える。気泡の消滅は非常に激しく、光、熱、衝撃波を放出するため、結石の破砕には有用だが、他のほぼすべてにおいては破壊的である。Кавитация — это образование и захлопывание заполненных паром пузырьков в жидкости при падении местного давления ниже давления пара. Гребные винты судов кавитируют на скорости, разрушая бронзу; та же физика повреждает крыльчатки насосов и передние кромки подводных крыльев. Захлопывание происходит бурно, высвобождая свет, тепло и ударную волну, полезную для дробления камней в почках, но разрушительную во всех остальных случаях.Kavitation ist die Bildung und der Kollaps von dampfgefüllten Blasen in einer Flüssigkeit, wenn der lokale Druck unter den Dampfdruck fällt. Schiffspropeller kavitieren bei hoher Geschwindigkeit und erodieren die Bronze; dieselbe Physik beschädigt Pumpenlaufräder und die Vorderkanten von Tragflügeln. Der Kollaps ist so heftig, dass er Licht, Wärme und eine Druckwelle freisetzt — nützlich zur Zertrümmerung von Nierensteinen.공동현상(cavitation)은 액체의 국소 압력이 증기압 이하로 떨어질 때 기포가 형성되고 급격히 붕괴하는 현상이다. 고속 주행 시 선박 프로펠러에서 발생하여 청동 표면을 침식하며, 펌프 임펠러나 수중익선의 선단부도 동일한 물리적 파손을 겪는다. 기포 붕괴 시 극도로 높은 열과 빛, 충격파가 방출되는데, 신장 결석을 파쇄하는 의료 분야 등에는 유용하나 그 외 대부분의 분야에서는 기계적 손상을 초래한다. пузырек, который тут же схлопывается, когда давление выравнивается. Это разрушение происходит крайне бурно. Внутри схлопывающегося пузырька на микросекунду температура поднимается примерно до 4 400 °C и происходит слабая вспышка света. Этот эффект называется sonoluminescence×ConceptsonoluminescenceThe emission of short flashes of light from imploding bubbles in a liquid driven by sound waves or, in the mantis shrimp's case, by a mechanical strike. The mechanism inside the collapsing bubble is still debated. Candidates include blackbody radiation from compressed gas, bremsstrahlung from an ionised plasma, or something stranger. Temperatures of several thousand kelvin have been measured indirectly.声致发光是指液体中崩溃的气泡在声波驱动下，或者在螳螂虾的机械打击下，发射出短暂光闪烁的现象。崩溃气泡内部的发光机制目前仍有争议。可能的解释包括压缩气体的黑体辐射、电离等离子体的韧致辐射，或者某种更奇特的物理机制。科学家已通过间接方法测得数千开尔文的高温。La sonoluminiscencia es la emisión de breves destellos de luz por burbujas que implosionan en un líquido excitado por ondas sonoras o, en el camarón mantis, por un golpe mecánico. El mecanismo interno del colapso aún se debate: se propone radiación de cuerpo negro del gas comprimido, radiación de frenado de un plasma ionizado u otros fenómenos. Se han medido indirectamente temperaturas de varios miles de kelvin.التلألؤ الصوتي هو انبعاث ومضات قصيرة من الضوء من فقاعات منهارة في سائل مدفوع بموجات صوتية أو، في حالة روبيان مانتيس، بضربة ميكانيكية. لا يزال الميكانيك الداخلي للفقاعة المنهارة محل نقاش. وتشمل الاحتمالات إشعاع الجسم الأسود من الغاز المضغوط، أو إشعاع الكبح من بلازما متأينة، أو شيئاً أكثر غراية. وقد تم قياس درجات حرارة تصل إلى عدة آلاف كلفن بشكل غير مباشر.Sonoluminescência é a emissão de curtos flashes de luz a partir de bolhas que implodem em um líquido sob a ação de ondas sonoras ou, no caso da lagosta-boxeadora, por um golpe mecânico. O mecanismo dentro da bolha em colapso ainda é debatido. Os candidatos incluem radiação de corpo negro do gás comprimido, radiação de frenagem de um plasma ionizado ou processos mais exóticos. Temperaturas de milhares de kelvin foram estimadas.सोनोल्यूमिनिसेंस (Sonoluminescence) ध्वनि तरंगों द्वारा या मेंटिस झींगा के मामले में एक यांत्रिक प्रहार द्वारा संचालित तरल में फटने वाले बुलबुलों से प्रकाश की छोटी चमक का उत्सर्जन है। ढहते बुलबुले के अंदर की प्रक्रिया अभी भी बहस का विषय है। संभावित कारणों में संपीड़ित गैस से ब्लैकबॉडी विकिरण, या कुछ और अजीब शामिल है। परोक्ष रूप से कई हजार केल्विन तापमान मापा गया है।Sonoluminesensi adalah emisi kilatan cahaya singkat dari gelembung yang meledak dalam cairan जो dipicu oleh gelombang suara atau, pada udang mantis, oleh serangan mekanis. Mekanisme di dalam gelembung yang runtuh masih diperdebatkan. Kemungkinannya meliputi radiasi benda hitam dari gas terkompresi, radiasi pengereman dari plasma terionisasi, atau hal lain. Suhu hingga beberapa ribu kelvin telah diukur secara tidak langsung.La sonoluminescence est l'émission de brefs flashs de luz par des bulles implosant dans un liquide sous l'effet d'ondes sonores ou, chez la crevette-mante, d'un choc mécanique. Le mécanisme interne de l'implosion reste débattu, les hypothèses incluant le rayonnement de corps noir du gaz comprimé, le rayonnement de freinage d'un plasma ionisé ou d'autres théories. Des températures de plusieurs milliers de kelvins ont été mesurées.音響発光（ソノルミネッセンス）とは、音波（シャコの場合は打撃時の衝撃）によって液体中で圧壊する気泡から、極めて短い光のフラッシュが放出される現象である。崩壊する気泡の内部メカニズムについては未だに議論が続いており、圧縮された気体からの黒体放射や、電離プラズマによる制動放射などが候補に挙げられている。間接的な測定では数千ケルビンに達する温度が記録されている。Сонолюминесценция — это излучение коротких вспышек света схлопывающимися пузырьками в жидкости под действием звуковых волн или, в случае креветки-богомола, механического удара. Механизм внутри схлопывающегося пузырька все еще обсуждается. Среди кандидатов — тепловое излучение сжатого газа, тормозное излучение ионизированной плазмы или нечто более экзотическое. Косвенно измерялись температуры в несколько тысяч кельвинов.Sonolumineszenz ist die Emission kurzer Lichtblitze von implodierenden Blasen in einer Flüssigkeit, die durch Schallwellen oder, beim Fangschreckenkrebs, durch einen mechanischen Schlag angeregt werden. Der genaue Mechanismus im Inneren der kollabierenden Blase ist noch umstritten. Zu den Kandidaten gehören Schwarzkörperstrahlung des komprimierten Gases oder Bremsstrahlung eines ionisierten Plasmas. Temperaturen von mehreren tausend Kelvin wurden gemessen.음파발광(sonoluminescence)은 초음파 등의 음파 또는 갯가재의 물리적 타격으로 인해 액체 속에서 급격히 붕괴하는 기포가 아주 짧은 순간 동안 빛을 방출하는 현상이다. 기포 붕괴 시 내부에서 발광이 일어나는 미시적 원인에 대해서는 압축 기체의 흑체 복사, 이온화 플라즈마의 제동 복사 등 다양한 학설이 대립 중이다. 간접 측정을 통해 기포 중심부에서 수천 켈빈(K)에 달하는 온도가 관측된 바 있다., и в случае с раком-богомолом он был зафиксирован скоростной киносъемкой. Каждый удар, по сути, является двойным: сначала бьет сам молот, а спустя доли миллисекунды — ударная волна от пузырька. Улитка получает два удара прежде, чем успевает осознать первый.

Как молот выдерживает самого себя

С точки зрения любого здравого инженерного расчета такой молот не должен существовать. Возникающие при ударе силы должны были бы дробить керамику и оставлять выбоины в стали. Рак-богомол линяет и отращивает новые молоты каждые несколько месяцев, но одна и та же конечность благополучно наносит десятки тысяч ударов до следующей линьки. Сама ее конструкция каким-то образом поглощает отдачу, которая должна была бы ее разрушить.

Ответ, найденный в основном David Kisailus×PersonDavid KisailusMaterials scientist at the University of California, Irvine, previously at UC Riverside, who led the team that worked out the layered architecture of the mantis shrimp's dactyl club beginning in 2012. His group has since extended the work to fish scales, mollusc shells, and engineered composites that copy the helicoidal fibre arrangement for aerospace and protective applications.大卫·基赛勒斯是加利福尼亚大学欧文分校（此前任职于加州大学河滨分校）的材料科学家。自2012年起，他带领团队解析了螳螂虾捕食足锤击部的分层结构。此后，他的课题组将研究工作拓展到鱼鳞、贝壳以及模仿螺旋形纤维排列的工程复合材料中，以期在航空航天和防护装备领域获得应用。Científico de materiales de la Universidad de California en Irvine, antes en UC Riverside, que lideró el equipo que descifró la arquitectura estratificada de la maza dactilar del camarón mantis a partir de 2012. Desde entonces, su grupo ha extendido la investigación a escamas de peces, conchas de moluscos y compuestos de ingeniería que copian la disposición helicoidal de fibras para aplicaciones aeroespaciales y de protección.ديفيد كيسايلوس هو عالم مواد في جامعة كاليفورنيا في إيرفين، وكان يعمل سابقاً في جامعة كاليفورنيا في ريفيرسايد. قاد كيسايلوس الفريق الذي كشف عن البنية الطبقية لملقط روبيان مانتيس بدءاً من عام 2012. ومنذ ذلك الحين، وسعت مجموعته هذا العمل ليشمل قشور الأسماك وأصداف الرخويات والمواد المركبة الهندسية التي تحاكي الترتيب الحلزوني للألياف لتطبيقات الطيران والحماية.Cientista de materiais da Universidade da Califórnia em Irvine, anteriormente na UC Riverside, que liderou a equipe que desvendou a arquitetura em camadas da clava dáctila da lagosta-boxeadora a partir de 2012. Desde então, seu grupo estendeu o trabalho para escamas de peixes, conchas de moluscos e compósitos de engenharia que copiam o arranjo helicoidal de fibras para aplicações aeroespaciais e de proteção.कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, इरविन में सामग्री वैज्ञानिक, जो पहले यूसी रिवरसाइड में थे, जिन्होंने डेविड किसालुस (David Kisailus) के नेतृत्व में 2012 में मेंटिस झींगा के डैक्टाइल क्लब की स्तरित संरचना पर काम किया था। उनके समूह ने तब से मछली के तराजू, मोलस्क के गोले और इंजीनियर कंपोजिट पर काम का विस्तार किया है जो एयरोस्पेस और सुरक्षात्मक अनुप्रयोगों के लिए फाइबर व्यवस्था की नकल करते हैं।Ilmuwan bahan di University of California, Irvine, sebelumnya di UC Riverside, yang memimpin tim peneliti arsitektur berlapis pada pemukul udang mantis sejak 2012. Kelompoknya telah memperluas penelitian ini ke sisik ikan, cangkang moluska, dan komposit rekayasa yang meniru susunan serat helikoidal untuk aplikasi kedirgantaraan serta pelindung kekuatan tinggi.Scientifique des matériaux à l'université de Californie à Irvine, auparavant à UC Riverside, qui a dirigé l'équipe ayant décrypté la structure multicouche de la pince de la crevette-mante à partir de 2012. Son groupe a depuis élargi ses travaux aux écailles de poisson, aux coquilles de mollusques et aux composites synthétiques imitant cet agencement de fibres hélicoïdales pour des applications aérospatiales et balistiques.カリフォルニア大学アーバイン校（以前はカリフォルニア大学リバーサイド校）の材料科学者。2012年以降、モンハナシャコの第2胸脚（捕脚）にある打撃部の層状構造を解明する研究チームを主導した。彼のグループはその後、研究の対象を魚の鱗や貝殻、さらには航空宇宙や防護服分野への応用を目指してらせん状の繊維配列を模倣したエンジニアリング複合材料へと広げている。Материаловед из Калифорнийского университета в Ирвайне, ранее работавший в Калифорнийском университете в Риверсайде. С 2012 года он возглавлял команду, исследовавшую слоистую архитектуру ударного органа креветки-богомола. С тех пор его группа распространила эти исследования на рыбью чешую, раковины моллюсков и композиты, копирующие спиралевидное расположение волокон для аэрокосмической отрасли.Materialwissenschaftler an der University of California, Irvine, zuvor an der UC Riverside, der das Team leitete, das ab 2012 die geschichtete Struktur des Schlagwerkzeugs des Fangschreckenkrebses entschlüsselte. Seine Gruppe hat diese Arbeit seitdem auf Fischschuppen, Molluskenschalen und künstliche Verbundwerkstoffe ausgeweitet, die die helikoide Faseranordnung für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt kopieren.캘리포니아 대학교 어바인(UC Irvine) 소속의 재료공학자(이전 UC 리버사이드 근무)로, 2012년부터 갯가재의 강력한 타격용 앞다리(dactyl club)의 내부 적층 아키텍처를 밝혀낸 연구팀을 이끌었다. 그의 연구 그룹은 이 적층 분석 기법을 물고기 비늘, 연체동물 껍질로 확장했으며, 헬리코이달(나선형) 섬유 배열 구조를 모방한 고강도 항공우주용 및 방호용 엔지니어링 신소재 개발 연구를 지속하고 있다. и его группой из Калифорнийского университета в Риверсайде в серии работ, начатых в 2012 году, кроется в структуре, а не в химии. Ударная поверхность представляет собой тонкий слой гидроксиапатита — того же минерала, что входит в состав зубной эмали, — кристаллизованного в необычайно плотные стержни, ориентированные по направлению удара. За ними расположена более толстая зона, состоящая из хитиновых волокон, пропитанных карбонатом кальция и уложенных в виде helicoidal architecture×Concepthelicoidal (Bouligand) architectureA material design in which thin layers of aligned fibres are stacked with each layer rotated by a small angle from the one below, producing a slow spiral through the thickness. Named for the French biologist Yves Bouligand, who described it in crustacean cuticle in 1965. A crack travelling through the stack must continuously change direction, dissipating energy and resisting catastrophic failure.布里冈结构是一种材料设计方式，其中对齐纤维组成的薄层依次叠放，且每层均比其下方的一层旋转微小角度，从而在厚度方向上形成缓慢的螺旋。该结构以法国生物学家伊夫·布里冈的名字命名，他于1965年首次在甲壳动物的角质层中描述了这种结构。穿过此结构的裂纹必须不断改变方向，从而耗散能量并防止灾难性失效。Diseño de materiales en el que se apilan capas delgadas de fibras alineadas, cada una rotada un pequeño ángulo respecto a la inferior, formando una espiral lenta en el espesor. Llamada así por el biólogo francés Yves Bouligand, quien la describió en la cutícula de crustáceos en 1965. Las grietas que avanzan por el material deben cambiar de dirección constantemente, disipando energía y evitando fallas catastróficas.بنية بوليغاند هي تصميم للمواد يتم فيه رص طبقات رقيقة من الألياف المحاذية مع تدوير كل طبقة بزاوية صغيرة مقارنة بالطبقة التي تحتها، مما ينتج حلزوناً تدريجياً عبر السماكة. سميت باسم عالم الأحياء الفرنسي إيف بوليغاند، الذي وصفها في قشيرات القشريات عام 1965. يجب على الشق الذي يمر عبر هذه البنية تغيير اتجاهه باستمرار، مما يبدد الطاقة ويقاوم الفشل الكارثي.Estrutura de Bouligand é um design de materiais no qual camadas finas de fibras alinhadas são empilhadas, com cada camada rotacionada por um pequeno ângulo em relação à inferior, produzindo uma espiral lenta ao longo da espessura. Nomeada em homenagem ao biólogo francês Yves Bouligand, que a descreveu na cutícula de crustáceos em 1965. Uma trinca deve mudar de direção constantemente, dissipando energia e evitando falhas catastróficas.एक सामग्री डिज़ाइन जिसमें संरेखित फाइबर की पतली परतें इस प्रकार खड़ी की जाती हैं कि प्रत्येक परत नीचे की परत से थोड़े कोण पर घूमती है, जिससे मोटाई के माध्यम से एक धीमी सर्पिल बनती है, जिसे बॉलिगैंड संरचना (Bouligand structure) कहा जाता है। इसका नाम फ्रांसीसी जीवविज्ञानी यवेस बॉलिगैंड के नाम पर रखा गया है, जिन्होंने 1965 में क्रस्टेशियन क्यूटिकल में इसका वर्णन किया था। दरार को ऊर्जा नष्ट करनी होती है।Struktur Bouligand adalah desain material yang terdiri dari lapisan tipis serat sejajar yang ditumpuk, dengan setiap lapisan diputar pada sudut kecil relatif terhadap lapisan di bawahnya, menghasilkan spiral lambat di sepanjang ketebalan. Dinamai dari biolog Prancis Yves Bouligand yang mendeskripsikannya pada kutikula krustasea tahun 1965. Retakan yang merambat harus terus berputar arah, mendisipasi energi dan menolak patah.Structure de Bouligand : conception de matériau où de fines couches de fibres alignées sont empilées, chaque couche étant pivotée d'un angle faible par rapport à la précédente, formant une spirale progressive dans l'épaisseur. Nommée d'après le biologiste français Yves Bouligand, qui l'a décrite dans la cuticule des crustacés en 1965. Une fissure traversant cet empilement doit dévier sans cesse, dissipant l'énergie et évitant la rupture.ブーリガン構造とは、整列した繊維の薄い層を、各層がすぐ下の層からわずかな角度ずつ回転するように積み重ねることで、厚み方向に向かって緩やかな螺旋を形成する材料設計である。1965年に甲殻類のクチクラ（外骨格）においてこの構造を記述したフランスの生物学者イヴ・ブーリガンにちなんで名付けられた。この積層構造を進む亀裂は常に方向を変えなければならず、エネルギーが分散されて破滅的な破壊を防ぐ。Структура Булигана — это структура материала, в которой тонкие слои выровненных волокон уложены так, что каждый слой повернут на небольшой угол относительно нижележащего, образуя плавную спираль по всей толщине. Названа в честь французского биолога Ива Булигана, описавшего ее в кутикуле ракообразных в 1965 году. Трещина, проходящая через нее, вынуждена постоянно менять направление, что рассеивает энергию и предотвращает разрушение.Bouligand-Struktur ist ein Materialdesign, bei dem dünne Schichten ausgerichteter Fasern so gestapelt werden, dass jede Schicht um einen kleinen Winkel gegenüber der darunter liegenden gedreht ist, was eine Spirale durch die Dicke erzeugt. Benannt nach dem französischen Biologen Yves Bouligand, der sie 1965 in der Kutikula von Krebsen beschrieb. Ein Riss muss ständig die Richtung ändern, was Energie ableitet und katastrophales Versagen verhindert.부리간드 구조(Bouligand structure)는 정렬된 섬유의 얇은 층들을 적층하되 각 층을 바로 아래 층으로부터 미세한 각도만큼 회전시켜 쌓음으로써 전체 두께 방향으로 완만한 나선형 구조를 형성하는 재료 설계 방식이다. 1965년 갑각류의 큐티클(외피)에서 이 구조를 최초 발견한 프랑스 생물학자 이브 부리간드의 이름을 땄다. 균열 발생 시 전파 방향이 계속 꺾이며 에너지를 분산시켜 치명적 파괴를 방지한다.: каждый слой волокон повернут на несколько градусов относительно предыдущего, так что стопка из примерно двухсот слоев образует полную спираль. Трещина, пытающаяся пройти сквозь материал, вынуждена постоянно менять направление, следуя за разворотом волокон. На каждом повороте она теряет энергию. К тому времени, как она углубляется в молот на миллиметр, от ее разрушительной силы ничего не остается.

Подобный узор не уникален для рака-богомола — он встречается в надкрыльях жуков, рыбьей чешуе и клеточных стенках некоторых растений, — однако версия рака-богомола является самым суровым испытанием, созданным природой. Композитные панели, скопированные с этой структуры и сплетенные из углеродного волокна по той же схеме с вращающимися слоями, показали заметно лучшую ударопрочность в лабораторных тестах. Сейчас возможность использования геликоидальной укладки всерьез рассматривается для создания обшивки самолетов, бронежилетов и шлемов.

Глаза — это совсем другая история

Хотя обложки журналов обычно достаются боевому молоту, глаза этого животного, пожалуй, еще удивительнее. Человеческое цветовое зрение использует три типа фоторецепторов. У рака-богомола их от двенадцати до шестнадцати, включая несколько настроенных на ультрафиолет и другие, чувствительные к свету с круговой поляризацией, который, насколько известно, не способен воспринимать ни один другой вид животных. Долгое время биологи полагали, что это позволяет раку видеть цвета в необычайном разрешении. Однако работа Justin Marshall×PersonJustin MarshallNeurobiologist at the University of Queensland's Queensland Brain Institute, known for decades of work on visual systems in reef animals. His 2014 paper with Hanne Thoen and colleagues used behavioural training to show that mantis shrimp discriminate colours less finely than vertebrates, despite having far more photoreceptor classes, and proposed that the eye performs fast pattern recognition rather than spectral analysis.贾斯汀·马歇尔是昆士兰大学昆士兰脑研究所的神经生物学家，数十年来致力于研究珊瑚礁动物的视觉系统。他于2014年与汉娜·索恩及同事发表的论文中，利用行为训练表明，尽管螳螂虾拥有多得多的光感受器类别，但它们分辨颜色的精细度其实不如脊椎动物，并提出螳螂虾的眼睛执行的是快速模式识别，而非光谱分析。Neurobiólogo del Instituto del Cerebro de la Universidad de Queensland, conocido por décadas de trabajo en sistemas visuales de animales de arrecife. Su artículo de 2014 con Hanne Thoen y colegas usó entrenamiento conductual para mostrar que el camarón mantis discrimina colores de forma menos precisa que los vertebrados, pese a tener más clases de fotorreceptores, proponiendo que su ojo realiza un reconocimiento rápido de patrones.جاستن مارشال هو عالم أحياء عصبية في معهد كوينزلاند للدماغ بجامعة كوينزلاند، وهو معروف بعقود من العمل على الأنظمة البصرية في حيوانات الشعاب المرجانية. استخدمت ورقته البحثية عام 2014 مع هانا ثوين وزملائها التدريب السلوكي لإثبات أن روبيان مانتيس يميز الألوان بشكل أقل دقة من الفقاريات، على الرغم من امتلاكه فئات أكثر بكثير من المستقبلات الضوئية، واقترحت أن العين تؤدي التعرف السريع على الأنماط.Neurobiólogo no Queensland Brain Institute da Universidade de Queensland, conhecido por décadas de trabalho em sistemas visuais de animais de recife. Seu artigo de 2014 com Hanne Thoen e colegas usou treinamento comportamental para mostrar que a lagosta-boxeadora discrimina cores de forma menos refinada que os vertebrados, apesar de ter muito mais classes de fotorreceptores, e propôs que o olho realiza reconhecimento rápido de padrões.क्वींसलैंड विश्वविद्यालय के क्वींसलैंड ब्रेन इंस्टीट्यूट में न्यूरोबायोलॉजिस्ट, जो चट्टानी जानवरों में दृश्य प्रणालियों पर दशकों के काम के लिए जाने जाते हैं, जिन्हें जस्टिन मार्शल (Justin Marshall) कहा जाता है। हैन थोएन और उनके सहयोगियों के साथ उनके 2014 के पेपर ने व्यवहारिक प्रशिक्षण का उपयोग करके दिखाया कि मेंटिस झींगा कशेरुकियों की तुलना में रंगों में कम अंतर करते हैं, बावजूद इसके कि उनके पास कई फोटोरिसेप्टर वर्ग हैं।Neurobiolog di Queensland Brain Institute, University of Queensland, yang dikenal karena penelitiannya selama puluhan tahun tentang sistem visual hewan terumbu karang. Makalahnya tahun 2014 bersama Hanne Thoen dan rekan-rekan menunjukkan bahwa udang mantis membedakan warna kurang sensitif dibanding vertebrata, meskipun memiliki kelas fotoreseptor jauh lebih banyak, menunjukkan mata melakukan pengenalan pola cepat daripada analisis spektral.Neurobiologiste au Queensland Brain Institute de l'université du Queensland, connu pour ses décennies de recherche sur le système visuel des animaux récifaux. Sa publication de 2014 avec Hanne Thoen et ses collègues montre, par conditionnement comportemental, que la crevette-mante distingue moins bien les couleurs que les vertébrés malgré un plus grand nombre de photorécepteurs, suggérant que son œil privilégie la reconnaissance de formes.クイーンズランド大学脳研究所の神経生物学者であり、サンゴ礁生物の視覚システムに関する数十年にわたる研究で知られる。2014年のハネ・ソエンらとの共同論文では、行動訓練を用いることで、モンハナシャコは脊椎動物よりもはるかに多くの光受容体クラスを持つにもかかわらず、色を識別する精度は劣ることを示し、シャコの目は分光分析ではなく高速なパターン認識を行っているという説を提唱した。Нейробиолог из Института мозга Квинслендского университета, известный десятилетиями исследований зрительных систем рифовых животных. Его статья 2014 года, написанная совместно с Ханной Тон и коллегами, с помощью поведенческого обучения показала, что креветка-богомол различает цвета менее тонко, чем позвоночные, несмотря на наличие гораздо большего числа классов фоторецепторов, и предположила, что глаз выполняет быстрое распознавание образов.Neurobiologe am Queensland Brain Institute der University of Queensland, bekannt für seine jahrzehntelange Arbeit über die visuellen Systeme von Rifftieren. Seine Arbeit aus dem Jahr 2014 mit Hanne Thoen und Kollegen zeigte durch Verhaltenstraining, dass Fangschreckenkrebse Farben weniger feinsinnig unterscheiden als Wirbeltiere, obwohl sie viel mehr Fotorezeptorklassen besitzen. Er schlug vor, dass das Auge eine schnelle Mustererkennung durchführt.퀸즐랜드 대학교 산하 퀸즐랜드 뇌연구소 소속의 신경생물학자(Justin Marshall)로, 산호초 서식 생물들의 시각 체계에 관한 수십 년간의 연구로 저명하다. 2014년 한네 톤(Hanne Thoen) 등 동료 연구원들과 공동 집필한 논문에서 행동 훈련 방식을 통해 갯가재가 척추동물에 비해 색상 식별력이 떨어진다는 점을 입증했다. 이는 수많은 광수용체 세포가 스펙트럼 분석 대신 시각 패턴을 초고속으로 인지하는 데 사용됨을 시사한다. из Квинслендского университета в 2014 году указала на обратное: похоже, раки различают цвета хуже нас, а рецепторы, вероятно, используются для быстрого, не требующего сложных вычислений распознавания — своего рода оптический сканер штрих-кодов, который не выстраивает сцену, а считывает ее. Такой компромисс оправдан для животного, чей решающий миг длится всего три миллисекунды.

Чего мы до сих пор не знаем

Мы до конца не понимаем, как именно работает механизм пружины. Удар приводится в действие седловидным участком кутикулы, который рак медленно сжимает мышцами, а затем отпускает с помощью «защелки», подобно арбалету. Геометрия этого «седла» и то, как именно оно накапливает энергию упругой деформации, не изнашиваясь, все еще моделируются.

Мы не знаем, каков верхний предел силы биологического удара. Более крупные раки-богомолы развивают большую абсолютную силу, но, как ни странно, меньшее ускорение. Могло ли существо размером с омара в принципе развить такой же механизм, или физика где-то ниже этого порога устанавливает свой предел — этот вопрос остается открытым.

Мы не знаем наверняка, что именно видит рак. Результаты исследования 2014 года хорошо обоснованы, но оставляют открытым вопрос о том, для чего на самом деле нужны каналы поляризации — для узнавания партнера, обнаружения добычи или тайной сигнализации на рифе, полном «подслушивающих» глаз. Некоторые из возможных экспериментов потребовали бы создания дисплеев, способных излучать сигналы с круговой поляризацией в масштабе времени кораллового рифа, а это сложнее, чем кажется.

Четыреста миллионов лет — долгий срок для оттачивания решения одной инженерной задачи. Ответ рака-богомола включает в себя пружину, защелку, молот, пузырек и ударную волну — именно в таком порядке, срабатывающем быстрее, чем человеческий нерв успевает зафиксировать движение.

قشريٌّ بطول أربع بوصات في إحدى شعاب المحيط الهادئ يسدد لكمةً تفوق الشمس ضياءً لبرهة. تقع الضربة بقوةٍ تجعل الماء نفسه يتوهج نوراً. ومنذ عشرين عاماً، وعلماء المواد يحاولون محاكاة تلك الهراوة.

يعيش جمبري المانتيس الطاووسي، Odontodactylus scyllarus×ConceptOdontodactylus scyllarusThe peacock mantis shrimp, a stomatopod crustacean native to Indo-Pacific reefs from East Africa to Guam. Adults reach about eighteen centimetres and live in self-excavated burrows, ambushing snails, crabs, and small fish with a hammer-like second pair of thoracic appendages. The species is the most-studied of roughly four hundred and fifty stomatopods and the reference animal for nearly all of the club-mechanics work.蝉形齿指虾蛄（俗称雀尾螳螂虾）是一种口足类甲壳动物，原生于从东非到关岛的印度洋-太平洋珊瑚礁海域。成年个体体长可达约18厘米，栖息于自己挖掘的洞穴中，利用像锤子一样的第二对胸足伏击蜗牛、螃蟹和小鱼。该物种是约450种口足类动物中研究最深入的一种，也是几乎所有关于捕食足力学研究的基准动物。El camarón mantis pavo real, un crustáceo estomatópodo nativo de los arrecifes del Indo-Pacífico, desde el este de África hasta Guam. Los adultos alcanzan unos dieciocho centímetros y viven en madrigueras excavadas por ellos mismos, emboscando caracoles, cangrejos y peces pequeños con un segundo par de apéndices torácicos en forma de martillo. Es el estomatópodo más estudiado y la especie de referencia para la mecánica de su maza.روبيان مانتيس الطاووس هو قشري من فصيلة فمويات الأرجل، موطنه الأصلي شعاب المحيطين الهندي والهادئ من شرق إفريقيا إلى غوام. يصل طول البالغين إلى حوالي 18 سم ويعيشون في جحور يحفرونها بأنفسهم، حيث يتربصون بالحلزونات والسلطعونات والأسماك الصغيرة ويهاجمونها بزوج ثانٍ من الزوائد الصدرية يشبه المطرقة. هذا النوع هو الأكثر دراسة ومرجع لأبحاث الميكانيكا الحيوية.A lagosta-boxeadora-palhaço é um crustáceo estomatópode nativo de recifes do Indo-Pacífico, da África Oriental a Guam. Os adultos atingem cerca de dezoito centímetros e vivem em tocas escavadas por eles mesmos, emboscando caramujos, caranguejos e pequenos peixes com um segundo par de apêndices torácicos em forma de martelo. É o estomatópode mais estudado e o animal de referência para quase todo o trabalho de mecânica de impacto.मयूर मेंटिस झींगा, एक स्टोमेटोपॉड क्रस्टेशियन जो पूर्वी अफ्रीका से गुआम तक भारत-प्रशांत चट्टानों का मूल निवासी है, जिसे ओडोंटोडैक्टाइलस स्काइलारस (Odontodactylus scyllarus) कहा जाता है। वयस्क लगभग अठारह सेंटीमीटर तक पहुंचते हैं और खुद के खोदे गए बिलों में रहते हैं, जो हथौड़े जैसे वक्षीय उपांगों की दूसरी जोड़ी के साथ घोंघे, केकड़ों और छोटी मछलियों पर घात लगाते हैं। यह प्रजाति सबसे अधिक अध्ययन की जाने वाली प्रजाति है।Udang mantis merak, krustasea stomatopoda asli terumbu karang Indo-Pasifik dari Afrika Timur hingga Guam. Dewasa mencapai ukuran sekitar delapan belas sentimeter dan tinggal di liang yang digali sendiri, menjebak siput, kepiting, dan ikan kecil dengan sepasang alat gerak dada kedua yang menyerupai palu. Spesies ini paling banyak dipelajari dari sekitar empat ratus lima puluh stomatopoda dan menjadi acuan penelitian mekanika pemukul.La crevette-mante paon (Odontodactylus scyllarus) est un crustacé stomatopode originaire des récifs de l'Indo-Pacifique, de l'Afrique de l'Est à Guam. Les admis atteignent environ dix-huit centimètres et vivent dans des terriers creusés par eux-mêmes, embusquant escargots, crabes et petits poissons à l'aide de leur deuxième paire d'appendices thoraciques en forme de marteau. C'est l'espèce de référence pour l'étude mécanique de ces pinces.モンハナシャコは、東アフリカからグアムにかけてのインド太平洋のサンゴ礁に生息する口脚目の甲殻類である。成体は約18センチメートルに達し、自ら掘った巣穴に暮らす。ハンマーのような形状をした第2胸脚（捕脚）を用いて、巻貝やカニ、小魚などを待ち伏せして襲う。約450種存在するシャコ類の中で最も研究が進んでおり、その打撃力学に関するほぼすべての研究の基準生物となっている。Павлинья креветка-богомол (Odontodactylus scyllarus) — ротоногое ракообразное, обитающее на рифах Индо-Тихоокеанского региона от Восточной Африки до Гуама. Взрослые особи достигают около 18 см и живут в самостоятельно вырытых норах, устраивая засады на улиток, крабов и мелкую рыбу с помощью молотоподобной второй пары грудных конечностей. Это самый изученный вид из ротоногих и модельный объект для механики удара.Der Pfauenaugen-Fangschreckenkrebs ist ein stomatopoder Krebs, der in den Riffen des Indopazifiks von Ostafrika bis Guam heimisch ist. Erwachende Tiere werden etwa achtzehn Zentimeter groß und leben in selbst gegrabenen Höhlen, wo sie Schnecken, Krabben und kleine Fische mit einem hammerartigen zweiten Paar von Brustgliedmaßen überfallen. Die Art ist der am besten untersuchte Stomatopode und das Referenztier für Schlagmechanik-Forschung.공작갯가재(Odontodactylus scyllarus)는 동아프리카에서 괌에 이르는 인도-태평양 산호초 지대에 서식하는 구각목 갑각류이다. 성체는 약 18cm까지 자라며 직접 판 굴속에 살면서 망치처럼 생긴 두 번째 가슴 다리를 이용해 달팽이, 게, 작은 물고기 등을 습격한다. 약 450종의 구각류 중 가장 연구가 많이 된 종으로, 이들의 강력한 타격(dactyl club) 메커니즘을 분석하는 거의 모든 공학 연구의 표준 모델 생물이다.، في جحر وسط الشعاب المرجانية ويتغذى على القواقع. وللوصول إلى قوقعة ما، يضرب الصدفة بمطرقة تقع في نهاية زوج أطرافه الثاني. وتستغرق هذه الضربة أقل من ثلاثة أجزاء من الألف من الثانية؛ إذ تغادر المطرقة وضع السكون بسرعة تصل إلى ثلاثة وعشرين متراً في الثانية تقريباً، وتتولد عنها قوة تسارع تتجاوز عشرة آلاف ضعف الجاذبية الأرضية في طريقها للخارج. إن رصاصة تغادر فوهة مسدس تتسارع ببطء أكبر من ذلك.

هذا وحده كفيل بأن يكون أمراً استثنائياً، لكن ما يجعل تلك الضربة غريبة حقاً هو ما يحدث للماء الذي يواجهها.

تتحرك المطرقة بسرعة هائلة لدرجة أن مياه البحر المحيطة لا تستطيع ملء فراغ الضغط المنخفض المتخلف خلفها، فينفتح تجويف مملوء بالبخار — فقاعة cavitation×ConceptcavitationThe formation and collapse of vapour-filled bubbles in a liquid when local pressure drops below the vapour pressure. Ship propellers cavitate at speed, eroding the bronze; the same physics pits the impellers of pumps and the leading edges of hydrofoils. The collapse is violent enough to release light, heat, and a shockwave — useful for breaking kidney stones, destructive almost everywhere else.空化是指当局部压力降至蒸汽压以下时，液体中气泡的形成和破裂过程。船用螺旋桨在高转速下会产生空化现象，从而侵蚀青铜叶片；同样的物理原理也会损坏水泵叶轮和水翼的前缘。气泡的破裂非常剧烈，足以释放出光、热和冲击波——这在粉碎肾结石时非常有用，但几乎在其他所有地方都具有破坏性。La cavitación es la formación y colapso de burbujas de vapor en un líquido cuando la presión local cae por debajo de la presión de vapor. Las hélices de los barcos cavitan a gran velocidad, erosionando el bronce; la misma física daña los impulsores de bombas y bordes de hidroalas. El colapso es violento, liberando luz, calor y ondas de choque, útiles para romper cálculos renales pero destructivos en lo demás.التكهف هو تشكل وانهيار فقاعات مليئة بالبخار في سائل عندما ينخفض الضغط الموضعي عن ضغط البخار. تتكهف مراوح السفن عند السرعة العالية، مما يؤدي إلى تآكل البرونز؛ وتؤثر نفس الفيزياء على دافعات المضخات والحواف الأمامية للأجنحة المائية. هذا الانهيار عنيف بما يكفي لإطلاق الضوء والحرارة وموجة صدمية مفيدة لتفتيت حصى الكلى، ولكنه مدمر في كل مكان آخر تقريباً.Cavitação é a formação e colapso de bolhas cheias de vapor em um líquido quando a pressão local cai abaixo da pressão de vapor. Hélices de navios cavitam em velocidade, corroendo o bronze; a mesma física desgasta os rotores de bombas e as bordas de fólios. O colapso é violento o suficiente para liberar luz, calor e uma onda de choque — útil para quebrar pedras nos rins, mas destrutiva em quase tudo.कैविटेशन (Cavitation) एक तरल में भाप से भरे बुलबुलों के बनने और टूटने की प्रक्रिया है जब स्थानीय दबाव भाप के दबाव से नीचे गिर जाता है। जहाजों के प्रोपेलर तेज गति से कैविटेट होते हैं, जिससे उनके कांस्य का क्षरण होता है। यही भौतिकी पंपों के प्ररितक और हाइड्रोफॉइल के किनारों को भी प्रभावित करती है। यह पतन प्रकाश, गर्मी और एक शॉकवेव छोड़ने के लिए काफी हिंसक है।Kavitasi adalah pembentukan dan runtuhnya gelembung berisi uap dalam cairan ketika tekanan lokal turun di bawah tekanan uap. Baling-baling kapal mengalami kavitasi pada kecepatan tinggi, mengikis perunggu; fisika yang sama merusak impeler pompa dan bagian depan hidrofoil. Runtuhnya gelembung cukup keras untuk melepaskan cahaya, panas, dan gelombang kejut, berguna untuk memecahkan batu ginjal.La cavitation est la formation et l'implosion de bulles de vapeur dans un liquide lorsque la pression locale descend sous la pression de vapeur. Les hélices de navires cavitent à grande vitesse, corrodant le bronze ; la même physique endommage les turbines de pompes et les profils d'hydroptères. L'implosion est si violente qu'elle libère de la lumière, de la chaleur et une onde de choc, utile pour détruire les calculs rénaux.キャビテーション（空洞現象）とは、局所的な圧力が蒸気圧を下回ることで、液体中に気泡が発生・消滅する現象である。高速回転する船のプロペラで発生し、青銅を侵食するほか、同様の物理作用がポンプのインペラやウォーターフォイルの前縁にも損傷を与える。気泡の消滅は非常に激しく、光、熱、衝撃波を放出するため、結石の破砕には有用だが、他のほぼすべてにおいては破壊的である。Кавитация — это образование и захлопывание заполненных паром пузырьков в жидкости при падении местного давления ниже давления пара. Гребные винты судов кавитируют на скорости, разрушая бронзу; та же физика повреждает крыльчатки насосов и передние кромки подводных крыльев. Захлопывание происходит бурно, высвобождая свет, тепло и ударную волну, полезную для дробления камней в почках, но разрушительную во всех остальных случаях.Kavitation ist die Bildung und der Kollaps von dampfgefüllten Blasen in einer Flüssigkeit, wenn der lokale Druck unter den Dampfdruck fällt. Schiffspropeller kavitieren bei hoher Geschwindigkeit und erodieren die Bronze; dieselbe Physik beschädigt Pumpenlaufräder und die Vorderkanten von Tragflügeln. Der Kollaps ist so heftig, dass er Licht, Wärme und eine Druckwelle freisetzt — nützlich zur Zertrümmerung von Nierensteinen.공동현상(cavitation)은 액체의 국소 압력이 증기압 이하로 떨어질 때 기포가 형성되고 급격히 붕괴하는 현상이다. 고속 주행 시 선박 프로펠러에서 발생하여 청동 표면을 침식하며, 펌프 임펠러나 수중익선의 선단부도 동일한 물리적 파손을 겪는다. 기포 붕괴 시 극도로 높은 열과 빛, 충격파가 방출되는데, 신장 결석을 파쇄하는 의료 분야 등에는 유용하나 그 외 대부분의 분야에서는 기계적 손상을 초래한다. — ثم تنفجر للداخل عندما يترجح الضغط. هذا الانهيار يتسم بالعنف الشديد؛ فداخل تلك الفقاعة المنهارة، ولمدة ميكروثانية واحدة، ترتفع درجة الحرارة إلى ما يقارب 4,400 درجة مئوية، وينبعث وميض ضوئي خافت. يسمى هذا التأثير sonoluminescence×ConceptsonoluminescenceThe emission of short flashes of light from imploding bubbles in a liquid driven by sound waves or, in the mantis shrimp's case, by a mechanical strike. The mechanism inside the collapsing bubble is still debated. Candidates include blackbody radiation from compressed gas, bremsstrahlung from an ionised plasma, or something stranger. Temperatures of several thousand kelvin have been measured indirectly.声致发光是指液体中崩溃的气泡在声波驱动下，或者在螳螂虾的机械打击下，发射出短暂光闪烁的现象。崩溃气泡内部的发光机制目前仍有争议。可能的解释包括压缩气体的黑体辐射、电离等离子体的韧致辐射，或者某种更奇特的物理机制。科学家已通过间接方法测得数千开尔文的高温。La sonoluminiscencia es la emisión de breves destellos de luz por burbujas que implosionan en un líquido excitado por ondas sonoras o, en el camarón mantis, por un golpe mecánico. El mecanismo interno del colapso aún se debate: se propone radiación de cuerpo negro del gas comprimido, radiación de frenado de un plasma ionizado u otros fenómenos. Se han medido indirectamente temperaturas de varios miles de kelvin.التلألؤ الصوتي هو انبعاث ومضات قصيرة من الضوء من فقاعات منهارة في سائل مدفوع بموجات صوتية أو، في حالة روبيان مانتيس، بضربة ميكانيكية. لا يزال الميكانيك الداخلي للفقاعة المنهارة محل نقاش. وتشمل الاحتمالات إشعاع الجسم الأسود من الغاز المضغوط، أو إشعاع الكبح من بلازما متأينة، أو شيئاً أكثر غراية. وقد تم قياس درجات حرارة تصل إلى عدة آلاف كلفن بشكل غير مباشر.Sonoluminescência é a emissão de curtos flashes de luz a partir de bolhas que implodem em um líquido sob a ação de ondas sonoras ou, no caso da lagosta-boxeadora, por um golpe mecânico. O mecanismo dentro da bolha em colapso ainda é debatido. Os candidatos incluem radiação de corpo negro do gás comprimido, radiação de frenagem de um plasma ionizado ou processos mais exóticos. Temperaturas de milhares de kelvin foram estimadas.सोनोल्यूमिनिसेंस (Sonoluminescence) ध्वनि तरंगों द्वारा या मेंटिस झींगा के मामले में एक यांत्रिक प्रहार द्वारा संचालित तरल में फटने वाले बुलबुलों से प्रकाश की छोटी चमक का उत्सर्जन है। ढहते बुलबुले के अंदर की प्रक्रिया अभी भी बहस का विषय है। संभावित कारणों में संपीड़ित गैस से ब्लैकबॉडी विकिरण, या कुछ और अजीब शामिल है। परोक्ष रूप से कई हजार केल्विन तापमान मापा गया है।Sonoluminesensi adalah emisi kilatan cahaya singkat dari gelembung yang meledak dalam cairan जो dipicu oleh gelombang suara atau, pada udang mantis, oleh serangan mekanis. Mekanisme di dalam gelembung yang runtuh masih diperdebatkan. Kemungkinannya meliputi radiasi benda hitam dari gas terkompresi, radiasi pengereman dari plasma terionisasi, atau hal lain. Suhu hingga beberapa ribu kelvin telah diukur secara tidak langsung.La sonoluminescence est l'émission de brefs flashs de luz par des bulles implosant dans un liquide sous l'effet d'ondes sonores ou, chez la crevette-mante, d'un choc mécanique. Le mécanisme interne de l'implosion reste débattu, les hypothèses incluant le rayonnement de corps noir du gaz comprimé, le rayonnement de freinage d'un plasma ionisé ou d'autres théories. Des températures de plusieurs milliers de kelvins ont été mesurées.音響発光（ソノルミネッセンス）とは、音波（シャコの場合は打撃時の衝撃）によって液体中で圧壊する気泡から、極めて短い光のフラッシュが放出される現象である。崩壊する気泡の内部メカニズムについては未だに議論が続いており、圧縮された気体からの黒体放射や、電離プラズマによる制動放射などが候補に挙げられている。間接的な測定では数千ケルビンに達する温度が記録されている。Сонолюминесценция — это излучение коротких вспышек света схлопывающимися пузырьками в жидкости под действием звуковых волн или, в случае креветки-богомола, механического удара. Механизм внутри схлопывающегося пузырька все еще обсуждается. Среди кандидатов — тепловое излучение сжатого газа, тормозное излучение ионизированной плазмы или нечто более экзотическое. Косвенно измерялись температуры в несколько тысяч кельвинов.Sonolumineszenz ist die Emission kurzer Lichtblitze von implodierenden Blasen in einer Flüssigkeit, die durch Schallwellen oder, beim Fangschreckenkrebs, durch einen mechanischen Schlag angeregt werden. Der genaue Mechanismus im Inneren der kollabierenden Blase ist noch umstritten. Zu den Kandidaten gehören Schwarzkörperstrahlung des komprimierten Gases oder Bremsstrahlung eines ionisierten Plasmas. Temperaturen von mehreren tausend Kelvin wurden gemessen.음파발광(sonoluminescence)은 초음파 등의 음파 또는 갯가재의 물리적 타격으로 인해 액체 속에서 급격히 붕괴하는 기포가 아주 짧은 순간 동안 빛을 방출하는 현상이다. 기포 붕괴 시 내부에서 발광이 일어나는 미시적 원인에 대해서는 압축 기체의 흑체 복사, 이온화 플라즈마의 제동 복사 등 다양한 학설이 대립 중이다. 간접 측정을 통해 기포 중심부에서 수천 켈빈(K)에 달하는 온도가 관측된 바 있다.، وفي حالة هذا الجمبري، تم تسجيله بفيلم عالي السرعة. في الواقع، كل ضربة هي ضربتان: الأولى هي المطرقة، ثم تتبعها الموجة الصدمية الناتجة عن الفقاعة بعد جزء من الملي ثانية. وهكذا يُضرب الحلزون مرتين قبل أن يدرك أنه ضُرب مرة واحدة.

كيف تنجو المطرقة من نفسها

وفقاً لأي بديهة هندسية منطقية، لا ينبغي لهذه المطرقة أن توجد أصلاً؛ فالقوى المتولدة كفيلة بتحطيم السيراميك وحفر الفولاذ. ينسلخ الجمبري وتنمو له مطارق جديدة كل بضعة أشهر، لكن المطرقة نفسها تسدد عشرات الآلاف من الضربات بنجاح قبل ذلك الانسلاخ. ثمة سر في تكوينها يمتص الارتداد الذي يفترض أن يدمرها.

يكمن الجواب — الذي توصل إليه بشكل كبير David Kisailus×PersonDavid KisailusMaterials scientist at the University of California, Irvine, previously at UC Riverside, who led the team that worked out the layered architecture of the mantis shrimp's dactyl club beginning in 2012. His group has since extended the work to fish scales, mollusc shells, and engineered composites that copy the helicoidal fibre arrangement for aerospace and protective applications.大卫·基赛勒斯是加利福尼亚大学欧文分校（此前任职于加州大学河滨分校）的材料科学家。自2012年起，他带领团队解析了螳螂虾捕食足锤击部的分层结构。此后，他的课题组将研究工作拓展到鱼鳞、贝壳以及模仿螺旋形纤维排列的工程复合材料中，以期在航空航天和防护装备领域获得应用。Científico de materiales de la Universidad de California en Irvine, antes en UC Riverside, que lideró el equipo que descifró la arquitectura estratificada de la maza dactilar del camarón mantis a partir de 2012. Desde entonces, su grupo ha extendido la investigación a escamas de peces, conchas de moluscos y compuestos de ingeniería que copian la disposición helicoidal de fibras para aplicaciones aeroespaciales y de protección.ديفيد كيسايلوس هو عالم مواد في جامعة كاليفورنيا في إيرفين، وكان يعمل سابقاً في جامعة كاليفورنيا في ريفيرسايد. قاد كيسايلوس الفريق الذي كشف عن البنية الطبقية لملقط روبيان مانتيس بدءاً من عام 2012. ومنذ ذلك الحين، وسعت مجموعته هذا العمل ليشمل قشور الأسماك وأصداف الرخويات والمواد المركبة الهندسية التي تحاكي الترتيب الحلزوني للألياف لتطبيقات الطيران والحماية.Cientista de materiais da Universidade da Califórnia em Irvine, anteriormente na UC Riverside, que liderou a equipe que desvendou a arquitetura em camadas da clava dáctila da lagosta-boxeadora a partir de 2012. Desde então, seu grupo estendeu o trabalho para escamas de peixes, conchas de moluscos e compósitos de engenharia que copiam o arranjo helicoidal de fibras para aplicações aeroespaciais e de proteção.कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, इरविन में सामग्री वैज्ञानिक, जो पहले यूसी रिवरसाइड में थे, जिन्होंने डेविड किसालुस (David Kisailus) के नेतृत्व में 2012 में मेंटिस झींगा के डैक्टाइल क्लब की स्तरित संरचना पर काम किया था। उनके समूह ने तब से मछली के तराजू, मोलस्क के गोले और इंजीनियर कंपोजिट पर काम का विस्तार किया है जो एयरोस्पेस और सुरक्षात्मक अनुप्रयोगों के लिए फाइबर व्यवस्था की नकल करते हैं।Ilmuwan bahan di University of California, Irvine, sebelumnya di UC Riverside, yang memimpin tim peneliti arsitektur berlapis pada pemukul udang mantis sejak 2012. Kelompoknya telah memperluas penelitian ini ke sisik ikan, cangkang moluska, dan komposit rekayasa yang meniru susunan serat helikoidal untuk aplikasi kedirgantaraan serta pelindung kekuatan tinggi.Scientifique des matériaux à l'université de Californie à Irvine, auparavant à UC Riverside, qui a dirigé l'équipe ayant décrypté la structure multicouche de la pince de la crevette-mante à partir de 2012. Son groupe a depuis élargi ses travaux aux écailles de poisson, aux coquilles de mollusques et aux composites synthétiques imitant cet agencement de fibres hélicoïdales pour des applications aérospatiales et balistiques.カリフォルニア大学アーバイン校（以前はカリフォルニア大学リバーサイド校）の材料科学者。2012年以降、モンハナシャコの第2胸脚（捕脚）にある打撃部の層状構造を解明する研究チームを主導した。彼のグループはその後、研究の対象を魚の鱗や貝殻、さらには航空宇宙や防護服分野への応用を目指してらせん状の繊維配列を模倣したエンジニアリング複合材料へと広げている。Материаловед из Калифорнийского университета в Ирвайне, ранее работавший в Калифорнийском университете в Риверсайде. С 2012 года он возглавлял команду, исследовавшую слоистую архитектуру ударного органа креветки-богомола. С тех пор его группа распространила эти исследования на рыбью чешую, раковины моллюсков и композиты, копирующие спиралевидное расположение волокон для аэрокосмической отрасли.Materialwissenschaftler an der University of California, Irvine, zuvor an der UC Riverside, der das Team leitete, das ab 2012 die geschichtete Struktur des Schlagwerkzeugs des Fangschreckenkrebses entschlüsselte. Seine Gruppe hat diese Arbeit seitdem auf Fischschuppen, Molluskenschalen und künstliche Verbundwerkstoffe ausgeweitet, die die helikoide Faseranordnung für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt kopieren.캘리포니아 대학교 어바인(UC Irvine) 소속의 재료공학자(이전 UC 리버사이드 근무)로, 2012년부터 갯가재의 강력한 타격용 앞다리(dactyl club)의 내부 적층 아키텍처를 밝혀낸 연구팀을 이끌었다. 그의 연구 그룹은 이 적층 분석 기법을 물고기 비늘, 연체동물 껍질로 확장했으며, 헬리코이달(나선형) 섬유 배열 구조를 모방한 고강도 항공우주용 및 방호용 엔지니어링 신소재 개발 연구를 지속하고 있다. ومجموعته في جامعة كاليفورنيا بريفرسايد عبر سلسلة من الأبحاث بدأت عام 2012 — في البنية الهيكلية لا الكيميائية. يتكون وجه التصادم من طبقة رقيقة من "الهيدروكسيباتيت" — وهو نفس المعدن الموجود في مينا الأسنان — متبلور في شكل قضبان كثيفة بشكل غير عادي ومصطفة في اتجاه الضربة. وخلف ذلك تقع منطقة أكثر سمكاً مكونة من ألياف الكيتين المشبعة بكربونات الكالسيوم والمرتبة في helicoidal architecture×Concepthelicoidal (Bouligand) architectureA material design in which thin layers of aligned fibres are stacked with each layer rotated by a small angle from the one below, producing a slow spiral through the thickness. Named for the French biologist Yves Bouligand, who described it in crustacean cuticle in 1965. A crack travelling through the stack must continuously change direction, dissipating energy and resisting catastrophic failure.布里冈结构是一种材料设计方式，其中对齐纤维组成的薄层依次叠放，且每层均比其下方的一层旋转微小角度，从而在厚度方向上形成缓慢的螺旋。该结构以法国生物学家伊夫·布里冈的名字命名，他于1965年首次在甲壳动物的角质层中描述了这种结构。穿过此结构的裂纹必须不断改变方向，从而耗散能量并防止灾难性失效。Diseño de materiales en el que se apilan capas delgadas de fibras alineadas, cada una rotada un pequeño ángulo respecto a la inferior, formando una espiral lenta en el espesor. Llamada así por el biólogo francés Yves Bouligand, quien la describió en la cutícula de crustáceos en 1965. Las grietas que avanzan por el material deben cambiar de dirección constantemente, disipando energía y evitando fallas catastróficas.بنية بوليغاند هي تصميم للمواد يتم فيه رص طبقات رقيقة من الألياف المحاذية مع تدوير كل طبقة بزاوية صغيرة مقارنة بالطبقة التي تحتها، مما ينتج حلزوناً تدريجياً عبر السماكة. سميت باسم عالم الأحياء الفرنسي إيف بوليغاند، الذي وصفها في قشيرات القشريات عام 1965. يجب على الشق الذي يمر عبر هذه البنية تغيير اتجاهه باستمرار، مما يبدد الطاقة ويقاوم الفشل الكارثي.Estrutura de Bouligand é um design de materiais no qual camadas finas de fibras alinhadas são empilhadas, com cada camada rotacionada por um pequeno ângulo em relação à inferior, produzindo uma espiral lenta ao longo da espessura. Nomeada em homenagem ao biólogo francês Yves Bouligand, que a descreveu na cutícula de crustáceos em 1965. Uma trinca deve mudar de direção constantemente, dissipando energia e evitando falhas catastróficas.एक सामग्री डिज़ाइन जिसमें संरेखित फाइबर की पतली परतें इस प्रकार खड़ी की जाती हैं कि प्रत्येक परत नीचे की परत से थोड़े कोण पर घूमती है, जिससे मोटाई के माध्यम से एक धीमी सर्पिल बनती है, जिसे बॉलिगैंड संरचना (Bouligand structure) कहा जाता है। इसका नाम फ्रांसीसी जीवविज्ञानी यवेस बॉलिगैंड के नाम पर रखा गया है, जिन्होंने 1965 में क्रस्टेशियन क्यूटिकल में इसका वर्णन किया था। दरार को ऊर्जा नष्ट करनी होती है।Struktur Bouligand adalah desain material yang terdiri dari lapisan tipis serat sejajar yang ditumpuk, dengan setiap lapisan diputar pada sudut kecil relatif terhadap lapisan di bawahnya, menghasilkan spiral lambat di sepanjang ketebalan. Dinamai dari biolog Prancis Yves Bouligand yang mendeskripsikannya pada kutikula krustasea tahun 1965. Retakan yang merambat harus terus berputar arah, mendisipasi energi dan menolak patah.Structure de Bouligand : conception de matériau où de fines couches de fibres alignées sont empilées, chaque couche étant pivotée d'un angle faible par rapport à la précédente, formant une spirale progressive dans l'épaisseur. Nommée d'après le biologiste français Yves Bouligand, qui l'a décrite dans la cuticule des crustacés en 1965. Une fissure traversant cet empilement doit dévier sans cesse, dissipant l'énergie et évitant la rupture.ブーリガン構造とは、整列した繊維の薄い層を、各層がすぐ下の層からわずかな角度ずつ回転するように積み重ねることで、厚み方向に向かって緩やかな螺旋を形成する材料設計である。1965年に甲殻類のクチクラ（外骨格）においてこの構造を記述したフランスの生物学者イヴ・ブーリガンにちなんで名付けられた。この積層構造を進む亀裂は常に方向を変えなければならず、エネルギーが分散されて破滅的な破壊を防ぐ。Структура Булигана — это структура материала, в которой тонкие слои выровненных волокон уложены так, что каждый слой повернут на небольшой угол относительно нижележащего, образуя плавную спираль по всей толщине. Названа в честь французского биолога Ива Булигана, описавшего ее в кутикуле ракообразных в 1965 году. Трещина, проходящая через нее, вынуждена постоянно менять направление, что рассеивает энергию и предотвращает разрушение.Bouligand-Struktur ist ein Materialdesign, bei dem dünne Schichten ausgerichteter Fasern so gestapelt werden, dass jede Schicht um einen kleinen Winkel gegenüber der darunter liegenden gedreht ist, was eine Spirale durch die Dicke erzeugt. Benannt nach dem französischen Biologen Yves Bouligand, der sie 1965 in der Kutikula von Krebsen beschrieb. Ein Riss muss ständig die Richtung ändern, was Energie ableitet und katastrophales Versagen verhindert.부리간드 구조(Bouligand structure)는 정렬된 섬유의 얇은 층들을 적층하되 각 층을 바로 아래 층으로부터 미세한 각도만큼 회전시켜 쌓음으로써 전체 두께 방향으로 완만한 나선형 구조를 형성하는 재료 설계 방식이다. 1965년 갑각류의 큐티클(외피)에서 이 구조를 최초 발견한 프랑스 생물학자 이브 부리간드의 이름을 땄다. 균열 발생 시 전파 방향이 계속 꺾이며 에너지를 분산시켜 치명적 파괴를 방지한다.: حيث تميل كل طبقة من الألياف بضع درجات عن الطبقة التي تحتها، بحيث يدور صف مكون من مائتي طبقة تقريباً دورة لولبية كاملة. وأي صدع يحاول اختراق هذه المادة يضطر لتغيير اتجاهه باستمرار ليتتبع الألياف الدوارة، فيفقد طاقته عند كل منعطف. وبحلول الوقت الذي يكون فيه الصدع قد اخترق المطرقة لولبياً لمسافة مليمتر واحد، لا يتبقى منه أي أثر.

هذا النمط ليس حصراً على الجمبري — فهو يظهر في أجنحة الخنافس الصلبة، وحراشف الأسماك، وجدران خلايا بعض النباتات — لكن نسخة جمبري المانتيس تمثل أقسى حالة اختبار في الطبيعة. وقد أظهرت ألواح مركبة مستوحاة من هذا التصميم، منسوجة من ألياف الكربون بنفس نمط الطبقات الدوارة، مقاومة أفضل بكثير للصدمات في الاختبارات المعملية. وتخضع الهياكل اللولبية الآن لدراسة جادة لاستخدامها في هياكل الطائرات، والدروع الواقية للجسد، والخوذات.

العيون قصة أخرى

بينما تحظى المطرقة بتصدر أغلفة المجلات، فإن عيون هذا الحيوان هي الأغرب بلا شك. تستخدم الرؤية الملونة لدى البشر ثلاثة أنواع من المستقبلات الضوئية، أما جمبري المانتيس فلديه ما بين اثني عشر إلى ستة عشر نوعاً، بما في ذلك عدة أنواع مضبوطة لاستقبال الأشعة فوق البنفسجية وأخرى حساسة للضوء المستقطب دائرياً، وهو أمر لا يُعرف أن أي حيوان آخر يكتشفه. لفترة طويلة، افترض علماء الأحياء أن هذا يعني أن الجمبري يرى الألوان بدقة هائلة. لكن بحثاً أجراه Justin Marshall×PersonJustin MarshallNeurobiologist at the University of Queensland's Queensland Brain Institute, known for decades of work on visual systems in reef animals. His 2014 paper with Hanne Thoen and colleagues used behavioural training to show that mantis shrimp discriminate colours less finely than vertebrates, despite having far more photoreceptor classes, and proposed that the eye performs fast pattern recognition rather than spectral analysis.贾斯汀·马歇尔是昆士兰大学昆士兰脑研究所的神经生物学家，数十年来致力于研究珊瑚礁动物的视觉系统。他于2014年与汉娜·索恩及同事发表的论文中，利用行为训练表明，尽管螳螂虾拥有多得多的光感受器类别，但它们分辨颜色的精细度其实不如脊椎动物，并提出螳螂虾的眼睛执行的是快速模式识别，而非光谱分析。Neurobiólogo del Instituto del Cerebro de la Universidad de Queensland, conocido por décadas de trabajo en sistemas visuales de animales de arrecife. Su artículo de 2014 con Hanne Thoen y colegas usó entrenamiento conductual para mostrar que el camarón mantis discrimina colores de forma menos precisa que los vertebrados, pese a tener más clases de fotorreceptores, proponiendo que su ojo realiza un reconocimiento rápido de patrones.جاستن مارشال هو عالم أحياء عصبية في معهد كوينزلاند للدماغ بجامعة كوينزلاند، وهو معروف بعقود من العمل على الأنظمة البصرية في حيوانات الشعاب المرجانية. استخدمت ورقته البحثية عام 2014 مع هانا ثوين وزملائها التدريب السلوكي لإثبات أن روبيان مانتيس يميز الألوان بشكل أقل دقة من الفقاريات، على الرغم من امتلاكه فئات أكثر بكثير من المستقبلات الضوئية، واقترحت أن العين تؤدي التعرف السريع على الأنماط.Neurobiólogo no Queensland Brain Institute da Universidade de Queensland, conhecido por décadas de trabalho em sistemas visuais de animais de recife. Seu artigo de 2014 com Hanne Thoen e colegas usou treinamento comportamental para mostrar que a lagosta-boxeadora discrimina cores de forma menos refinada que os vertebrados, apesar de ter muito mais classes de fotorreceptores, e propôs que o olho realiza reconhecimento rápido de padrões.क्वींसलैंड विश्वविद्यालय के क्वींसलैंड ब्रेन इंस्टीट्यूट में न्यूरोबायोलॉजिस्ट, जो चट्टानी जानवरों में दृश्य प्रणालियों पर दशकों के काम के लिए जाने जाते हैं, जिन्हें जस्टिन मार्शल (Justin Marshall) कहा जाता है। हैन थोएन और उनके सहयोगियों के साथ उनके 2014 के पेपर ने व्यवहारिक प्रशिक्षण का उपयोग करके दिखाया कि मेंटिस झींगा कशेरुकियों की तुलना में रंगों में कम अंतर करते हैं, बावजूद इसके कि उनके पास कई फोटोरिसेप्टर वर्ग हैं।Neurobiolog di Queensland Brain Institute, University of Queensland, yang dikenal karena penelitiannya selama puluhan tahun tentang sistem visual hewan terumbu karang. Makalahnya tahun 2014 bersama Hanne Thoen dan rekan-rekan menunjukkan bahwa udang mantis membedakan warna kurang sensitif dibanding vertebrata, meskipun memiliki kelas fotoreseptor jauh lebih banyak, menunjukkan mata melakukan pengenalan pola cepat daripada analisis spektral.Neurobiologiste au Queensland Brain Institute de l'université du Queensland, connu pour ses décennies de recherche sur le système visuel des animaux récifaux. Sa publication de 2014 avec Hanne Thoen et ses collègues montre, par conditionnement comportemental, que la crevette-mante distingue moins bien les couleurs que les vertébrés malgré un plus grand nombre de photorécepteurs, suggérant que son œil privilégie la reconnaissance de formes.クイーンズランド大学脳研究所の神経生物学者であり、サンゴ礁生物の視覚システムに関する数十年にわたる研究で知られる。2014年のハネ・ソエンらとの共同論文では、行動訓練を用いることで、モンハナシャコは脊椎動物よりもはるかに多くの光受容体クラスを持つにもかかわらず、色を識別する精度は劣ることを示し、シャコの目は分光分析ではなく高速なパターン認識を行っているという説を提唱した。Нейробиолог из Института мозга Квинслендского университета, известный десятилетиями исследований зрительных систем рифовых животных. Его статья 2014 года, написанная совместно с Ханной Тон и коллегами, с помощью поведенческого обучения показала, что креветка-богомол различает цвета менее тонко, чем позвоночные, несмотря на наличие гораздо большего числа классов фоторецепторов, и предположила, что глаз выполняет быстрое распознавание образов.Neurobiologe am Queensland Brain Institute der University of Queensland, bekannt für seine jahrzehntelange Arbeit über die visuellen Systeme von Rifftieren. Seine Arbeit aus dem Jahr 2014 mit Hanne Thoen und Kollegen zeigte durch Verhaltenstraining, dass Fangschreckenkrebse Farben weniger feinsinnig unterscheiden als Wirbeltiere, obwohl sie viel mehr Fotorezeptorklassen besitzen. Er schlug vor, dass das Auge eine schnelle Mustererkennung durchführt.퀸즐랜드 대학교 산하 퀸즐랜드 뇌연구소 소속의 신경생물학자(Justin Marshall)로, 산호초 서식 생물들의 시각 체계에 관한 수십 년간의 연구로 저명하다. 2014년 한네 톤(Hanne Thoen) 등 동료 연구원들과 공동 집필한 논문에서 행동 훈련 방식을 통해 갯가재가 척추동물에 비해 색상 식별력이 떨어진다는 점을 입증했다. 이는 수많은 광수용체 세포가 스펙트럼 분석 대신 시각 패턴을 초고속으로 인지하는 데 사용됨을 시사한다. في جامعة كوينزلاند عام 2014 أشار إلى عكس ذلك: يبدو أن الجمبري يميز الألوان بشكل أسوأ منا، وغالباً ما تُستخدم هذه المستقبلات للتعرف السريع والبسيط — كنوع من قارئ باركود بصري، يمسح المشهد بدلاً من بنائه. وهذه المقايضة تبدو منطقية لحيوان تستغرق لحظته الحاسمة ثلاثة أجزاء من الملي ثانية.

ما لا نعرفه بعد

لا نعرف بالتفصيل كيف تعمل الزنبركية في ضربته. يتم تشغيل الضربة بواسطة قطعة من الكيوتيكل تشبه السرج، يقوم الجمبري بشحنها ببطء بعضلاته ثم يطلقها عبر مزلاج، تماماً مثل القوس المستعرض. ولا تزال هندسة هذا السرج، وكيفية تخزينه للطاقة المرنة دون كلل، قيد النمذجة.

ولا نعرف الحد الأقصى للضربة البيولوجية؛ فالأنواع الأكبر من جمبري المانتيس تولد قوى مطلقة أكبر، ولكن، ومن المثير للدهشة، بتسارعات أقل. ولم يتبين بعد ما إذا كان كائن بحجم سرطان البحر يمكنه من حيث المبدأ تطوير الآلية نفسها، أم أن قوانين الفيزياء تضع سقفاً للأمر عند حجم معين أقل من ذلك.

ولا نعرف حقاً ماذا يرى الجمبري. فرغم قوة الأدلة على نتائج بحث عام 2014، إلا أنها تترك الباب مفتوحاً أمام الغرض الحقيقي من قنوات الاستقطاب — هل هو التعرف على الشريك، أم رصد الفريسة، أم إرسال إشارات خاصة في شعاب مرجانية تعج بالمتلصصين. وبعض التجارب المقترحة تتطلب بناء شاشات يمكنها بث أنماط مستقطبة دائرياً تتناسب مع النطاق الزمني للشعاب المرجانية، وهو أمر أصعب مما يبدو.

أربعمائة مليون سنة هي وقت طويل من التجريب والتطوير المستمر على مشكلة تصميمية واحدة. وقد تضمن جواب الجمبري زنبركاً، ومزلاجاً، ومطرقة، وفقاعة، وموجة صدمية، بهذا الترتيب، تنطلق في وقت أقل مما يستغرقه العصب البشري ليدرك أن شيئاً ما قد تحرك.

Sur un récif du Pacifique, un crustacé de dix centimètres décoche un coup qui, l'espace d'un instant, surpasse l'éclat du soleil. L'impact est si violent que l'eau elle-même se change en lumière. Voilà vingt ans que les chercheurs en science des matériaux tentent d'en copier la massue.

La squille multicolore, Odontodactylus scyllarus×ConceptOdontodactylus scyllarusThe peacock mantis shrimp, a stomatopod crustacean native to Indo-Pacific reefs from East Africa to Guam. Adults reach about eighteen centimetres and live in self-excavated burrows, ambushing snails, crabs, and small fish with a hammer-like second pair of thoracic appendages. The species is the most-studied of roughly four hundred and fifty stomatopods and the reference animal for nearly all of the club-mechanics work.蝉形齿指虾蛄（俗称雀尾螳螂虾）是一种口足类甲壳动物，原生于从东非到关岛的印度洋-太平洋珊瑚礁海域。成年个体体长可达约18厘米，栖息于自己挖掘的洞穴中，利用像锤子一样的第二对胸足伏击蜗牛、螃蟹和小鱼。该物种是约450种口足类动物中研究最深入的一种，也是几乎所有关于捕食足力学研究的基准动物。El camarón mantis pavo real, un crustáceo estomatópodo nativo de los arrecifes del Indo-Pacífico, desde el este de África hasta Guam. Los adultos alcanzan unos dieciocho centímetros y viven en madrigueras excavadas por ellos mismos, emboscando caracoles, cangrejos y peces pequeños con un segundo par de apéndices torácicos en forma de martillo. Es el estomatópodo más estudiado y la especie de referencia para la mecánica de su maza.روبيان مانتيس الطاووس هو قشري من فصيلة فمويات الأرجل، موطنه الأصلي شعاب المحيطين الهندي والهادئ من شرق إفريقيا إلى غوام. يصل طول البالغين إلى حوالي 18 سم ويعيشون في جحور يحفرونها بأنفسهم، حيث يتربصون بالحلزونات والسلطعونات والأسماك الصغيرة ويهاجمونها بزوج ثانٍ من الزوائد الصدرية يشبه المطرقة. هذا النوع هو الأكثر دراسة ومرجع لأبحاث الميكانيكا الحيوية.A lagosta-boxeadora-palhaço é um crustáceo estomatópode nativo de recifes do Indo-Pacífico, da África Oriental a Guam. Os adultos atingem cerca de dezoito centímetros e vivem em tocas escavadas por eles mesmos, emboscando caramujos, caranguejos e pequenos peixes com um segundo par de apêndices torácicos em forma de martelo. É o estomatópode mais estudado e o animal de referência para quase todo o trabalho de mecânica de impacto.मयूर मेंटिस झींगा, एक स्टोमेटोपॉड क्रस्टेशियन जो पूर्वी अफ्रीका से गुआम तक भारत-प्रशांत चट्टानों का मूल निवासी है, जिसे ओडोंटोडैक्टाइलस स्काइलारस (Odontodactylus scyllarus) कहा जाता है। वयस्क लगभग अठारह सेंटीमीटर तक पहुंचते हैं और खुद के खोदे गए बिलों में रहते हैं, जो हथौड़े जैसे वक्षीय उपांगों की दूसरी जोड़ी के साथ घोंघे, केकड़ों और छोटी मछलियों पर घात लगाते हैं। यह प्रजाति सबसे अधिक अध्ययन की जाने वाली प्रजाति है।Udang mantis merak, krustasea stomatopoda asli terumbu karang Indo-Pasifik dari Afrika Timur hingga Guam. Dewasa mencapai ukuran sekitar delapan belas sentimeter dan tinggal di liang yang digali sendiri, menjebak siput, kepiting, dan ikan kecil dengan sepasang alat gerak dada kedua yang menyerupai palu. Spesies ini paling banyak dipelajari dari sekitar empat ratus lima puluh stomatopoda dan menjadi acuan penelitian mekanika pemukul.La crevette-mante paon (Odontodactylus scyllarus) est un crustacé stomatopode originaire des récifs de l'Indo-Pacifique, de l'Afrique de l'Est à Guam. Les admis atteignent environ dix-huit centimètres et vivent dans des terriers creusés par eux-mêmes, embusquant escargots, crabes et petits poissons à l'aide de leur deuxième paire d'appendices thoraciques en forme de marteau. C'est l'espèce de référence pour l'étude mécanique de ces pinces.モンハナシャコは、東アフリカからグアムにかけてのインド太平洋のサンゴ礁に生息する口脚目の甲殻類である。成体は約18センチメートルに達し、自ら掘った巣穴に暮らす。ハンマーのような形状をした第2胸脚（捕脚）を用いて、巻貝やカニ、小魚などを待ち伏せして襲う。約450種存在するシャコ類の中で最も研究が進んでおり、その打撃力学に関するほぼすべての研究の基準生物となっている。Павлинья креветка-богомол (Odontodactylus scyllarus) — ротоногое ракообразное, обитающее на рифах Индо-Тихоокеанского региона от Восточной Африки до Гуама. Взрослые особи достигают около 18 см и живут в самостоятельно вырытых норах, устраивая засады на улиток, крабов и мелкую рыбу с помощью молотоподобной второй пары грудных конечностей. Это самый изученный вид из ротоногих и модельный объект для механики удара.Der Pfauenaugen-Fangschreckenkrebs ist ein stomatopoder Krebs, der in den Riffen des Indopazifiks von Ostafrika bis Guam heimisch ist. Erwachende Tiere werden etwa achtzehn Zentimeter groß und leben in selbst gegrabenen Höhlen, wo sie Schnecken, Krabben und kleine Fische mit einem hammerartigen zweiten Paar von Brustgliedmaßen überfallen. Die Art ist der am besten untersuchte Stomatopode und das Referenztier für Schlagmechanik-Forschung.공작갯가재(Odontodactylus scyllarus)는 동아프리카에서 괌에 이르는 인도-태평양 산호초 지대에 서식하는 구각목 갑각류이다. 성체는 약 18cm까지 자라며 직접 판 굴속에 살면서 망치처럼 생긴 두 번째 가슴 다리를 이용해 달팽이, 게, 작은 물고기 등을 습격한다. 약 450종의 구각류 중 가장 연구가 많이 된 종으로, 이들의 강력한 타격(dactyl club) 메커니즘을 분석하는 거의 모든 공학 연구의 표준 모델 생물이다., vit dans un terrier au sein d'un récif corallien et se nourrit d'escargots. Pour atteindre un escargot, elle frappe la coquille à l'aide d'une massue située à l'extrémité de sa deuxième paire d'appendices. L'assaut dure moins de trois millisecondes. La massue quitte sa position de repos à environ vingt-trois mètres par seconde et subit une accélération de plus de dix mille g lors de son déploiement. Une balle quittant le canon d'une arme de poing accélère moins vite.

Cela seul serait déjà exceptionnel. Ce qui rend ce coup de poing étrange, c'est ce qui arrive à l'eau qui lui fait face.

La massue se déplace si rapidement que l'eau de mer environnante ne peut combler le sillage de basse pression qu'elle laisse derrière elle. Une cavité remplie de vapeur se forme — une bulle de cavitation×ConceptcavitationThe formation and collapse of vapour-filled bubbles in a liquid when local pressure drops below the vapour pressure. Ship propellers cavitate at speed, eroding the bronze; the same physics pits the impellers of pumps and the leading edges of hydrofoils. The collapse is violent enough to release light, heat, and a shockwave — useful for breaking kidney stones, destructive almost everywhere else.空化是指当局部压力降至蒸汽压以下时，液体中气泡的形成和破裂过程。船用螺旋桨在高转速下会产生空化现象，从而侵蚀青铜叶片；同样的物理原理也会损坏水泵叶轮和水翼的前缘。气泡的破裂非常剧烈，足以释放出光、热和冲击波——这在粉碎肾结石时非常有用，但几乎在其他所有地方都具有破坏性。La cavitación es la formación y colapso de burbujas de vapor en un líquido cuando la presión local cae por debajo de la presión de vapor. Las hélices de los barcos cavitan a gran velocidad, erosionando el bronce; la misma física daña los impulsores de bombas y bordes de hidroalas. El colapso es violento, liberando luz, calor y ondas de choque, útiles para romper cálculos renales pero destructivos en lo demás.التكهف هو تشكل وانهيار فقاعات مليئة بالبخار في سائل عندما ينخفض الضغط الموضعي عن ضغط البخار. تتكهف مراوح السفن عند السرعة العالية، مما يؤدي إلى تآكل البرونز؛ وتؤثر نفس الفيزياء على دافعات المضخات والحواف الأمامية للأجنحة المائية. هذا الانهيار عنيف بما يكفي لإطلاق الضوء والحرارة وموجة صدمية مفيدة لتفتيت حصى الكلى، ولكنه مدمر في كل مكان آخر تقريباً.Cavitação é a formação e colapso de bolhas cheias de vapor em um líquido quando a pressão local cai abaixo da pressão de vapor. Hélices de navios cavitam em velocidade, corroendo o bronze; a mesma física desgasta os rotores de bombas e as bordas de fólios. O colapso é violento o suficiente para liberar luz, calor e uma onda de choque — útil para quebrar pedras nos rins, mas destrutiva em quase tudo.कैविटेशन (Cavitation) एक तरल में भाप से भरे बुलबुलों के बनने और टूटने की प्रक्रिया है जब स्थानीय दबाव भाप के दबाव से नीचे गिर जाता है। जहाजों के प्रोपेलर तेज गति से कैविटेट होते हैं, जिससे उनके कांस्य का क्षरण होता है। यही भौतिकी पंपों के प्ररितक और हाइड्रोफॉइल के किनारों को भी प्रभावित करती है। यह पतन प्रकाश, गर्मी और एक शॉकवेव छोड़ने के लिए काफी हिंसक है।Kavitasi adalah pembentukan dan runtuhnya gelembung berisi uap dalam cairan ketika tekanan lokal turun di bawah tekanan uap. Baling-baling kapal mengalami kavitasi pada kecepatan tinggi, mengikis perunggu; fisika yang sama merusak impeler pompa dan bagian depan hidrofoil. Runtuhnya gelembung cukup keras untuk melepaskan cahaya, panas, dan gelombang kejut, berguna untuk memecahkan batu ginjal.La cavitation est la formation et l'implosion de bulles de vapeur dans un liquide lorsque la pression locale descend sous la pression de vapeur. Les hélices de navires cavitent à grande vitesse, corrodant le bronze ; la même physique endommage les turbines de pompes et les profils d'hydroptères. L'implosion est si violente qu'elle libère de la lumière, de la chaleur et une onde de choc, utile pour détruire les calculs rénaux.キャビテーション（空洞現象）とは、局所的な圧力が蒸気圧を下回ることで、液体中に気泡が発生・消滅する現象である。高速回転する船のプロペラで発生し、青銅を侵食するほか、同様の物理作用がポンプのインペラやウォーターフォイルの前縁にも損傷を与える。気泡の消滅は非常に激しく、光、熱、衝撃波を放出するため、結石の破砕には有用だが、他のほぼすべてにおいては破壊的である。Кавитация — это образование и захлопывание заполненных паром пузырьков в жидкости при падении местного давления ниже давления пара. Гребные винты судов кавитируют на скорости, разрушая бронзу; та же физика повреждает крыльчатки насосов и передние кромки подводных крыльев. Захлопывание происходит бурно, высвобождая свет, тепло и ударную волну, полезную для дробления камней в почках, но разрушительную во всех остальных случаях.Kavitation ist die Bildung und der Kollaps von dampfgefüllten Blasen in einer Flüssigkeit, wenn der lokale Druck unter den Dampfdruck fällt. Schiffspropeller kavitieren bei hoher Geschwindigkeit und erodieren die Bronze; dieselbe Physik beschädigt Pumpenlaufräder und die Vorderkanten von Tragflügeln. Der Kollaps ist so heftig, dass er Licht, Wärme und eine Druckwelle freisetzt — nützlich zur Zertrümmerung von Nierensteinen.공동현상(cavitation)은 액체의 국소 압력이 증기압 이하로 떨어질 때 기포가 형성되고 급격히 붕괴하는 현상이다. 고속 주행 시 선박 프로펠러에서 발생하여 청동 표면을 침식하며, 펌프 임펠러나 수중익선의 선단부도 동일한 물리적 파손을 겪는다. 기포 붕괴 시 극도로 높은 열과 빛, 충격파가 방출되는데, 신장 결석을 파쇄하는 의료 분야 등에는 유용하나 그 외 대부분의 분야에서는 기계적 손상을 초래한다. — puis implose lorsque la pression s'équilibre. L'effondrement est violent. À l'intérieur de cette bulle qui s'écroule, durant une microseconde, la température grimpe aux alentours de 4 400 °C, et un faible éclair lumineux est émis. Ce phénomène est appelé sonoluminescence×ConceptsonoluminescenceThe emission of short flashes of light from imploding bubbles in a liquid driven by sound waves or, in the mantis shrimp's case, by a mechanical strike. The mechanism inside the collapsing bubble is still debated. Candidates include blackbody radiation from compressed gas, bremsstrahlung from an ionised plasma, or something stranger. Temperatures of several thousand kelvin have been measured indirectly.声致发光是指液体中崩溃的气泡在声波驱动下，或者在螳螂虾的机械打击下，发射出短暂光闪烁的现象。崩溃气泡内部的发光机制目前仍有争议。可能的解释包括压缩气体的黑体辐射、电离等离子体的韧致辐射，或者某种更奇特的物理机制。科学家已通过间接方法测得数千开尔文的高温。La sonoluminiscencia es la emisión de breves destellos de luz por burbujas que implosionan en un líquido excitado por ondas sonoras o, en el camarón mantis, por un golpe mecánico. El mecanismo interno del colapso aún se debate: se propone radiación de cuerpo negro del gas comprimido, radiación de frenado de un plasma ionizado u otros fenómenos. Se han medido indirectamente temperaturas de varios miles de kelvin.التلألؤ الصوتي هو انبعاث ومضات قصيرة من الضوء من فقاعات منهارة في سائل مدفوع بموجات صوتية أو، في حالة روبيان مانتيس، بضربة ميكانيكية. لا يزال الميكانيك الداخلي للفقاعة المنهارة محل نقاش. وتشمل الاحتمالات إشعاع الجسم الأسود من الغاز المضغوط، أو إشعاع الكبح من بلازما متأينة، أو شيئاً أكثر غراية. وقد تم قياس درجات حرارة تصل إلى عدة آلاف كلفن بشكل غير مباشر.Sonoluminescência é a emissão de curtos flashes de luz a partir de bolhas que implodem em um líquido sob a ação de ondas sonoras ou, no caso da lagosta-boxeadora, por um golpe mecânico. O mecanismo dentro da bolha em colapso ainda é debatido. Os candidatos incluem radiação de corpo negro do gás comprimido, radiação de frenagem de um plasma ionizado ou processos mais exóticos. Temperaturas de milhares de kelvin foram estimadas.सोनोल्यूमिनिसेंस (Sonoluminescence) ध्वनि तरंगों द्वारा या मेंटिस झींगा के मामले में एक यांत्रिक प्रहार द्वारा संचालित तरल में फटने वाले बुलबुलों से प्रकाश की छोटी चमक का उत्सर्जन है। ढहते बुलबुले के अंदर की प्रक्रिया अभी भी बहस का विषय है। संभावित कारणों में संपीड़ित गैस से ब्लैकबॉडी विकिरण, या कुछ और अजीब शामिल है। परोक्ष रूप से कई हजार केल्विन तापमान मापा गया है।Sonoluminesensi adalah emisi kilatan cahaya singkat dari gelembung yang meledak dalam cairan जो dipicu oleh gelombang suara atau, pada udang mantis, oleh serangan mekanis. Mekanisme di dalam gelembung yang runtuh masih diperdebatkan. Kemungkinannya meliputi radiasi benda hitam dari gas terkompresi, radiasi pengereman dari plasma terionisasi, atau hal lain. Suhu hingga beberapa ribu kelvin telah diukur secara tidak langsung.La sonoluminescence est l'émission de brefs flashs de luz par des bulles implosant dans un liquide sous l'effet d'ondes sonores ou, chez la crevette-mante, d'un choc mécanique. Le mécanisme interne de l'implosion reste débattu, les hypothèses incluant le rayonnement de corps noir du gaz comprimé, le rayonnement de freinage d'un plasma ionisé ou d'autres théories. Des températures de plusieurs milliers de kelvins ont été mesurées.音響発光（ソノルミネッセンス）とは、音波（シャコの場合は打撃時の衝撃）によって液体中で圧壊する気泡から、極めて短い光のフラッシュが放出される現象である。崩壊する気泡の内部メカニズムについては未だに議論が続いており、圧縮された気体からの黒体放射や、電離プラズマによる制動放射などが候補に挙げられている。間接的な測定では数千ケルビンに達する温度が記録されている。Сонолюминесценция — это излучение коротких вспышек света схлопывающимися пузырьками в жидкости под действием звуковых волн или, в случае креветки-богомола, механического удара. Механизм внутри схлопывающегося пузырька все еще обсуждается. Среди кандидатов — тепловое излучение сжатого газа, тормозное излучение ионизированной плазмы или нечто более экзотическое. Косвенно измерялись температуры в несколько тысяч кельвинов.Sonolumineszenz ist die Emission kurzer Lichtblitze von implodierenden Blasen in einer Flüssigkeit, die durch Schallwellen oder, beim Fangschreckenkrebs, durch einen mechanischen Schlag angeregt werden. Der genaue Mechanismus im Inneren der kollabierenden Blase ist noch umstritten. Zu den Kandidaten gehören Schwarzkörperstrahlung des komprimierten Gases oder Bremsstrahlung eines ionisierten Plasmas. Temperaturen von mehreren tausend Kelvin wurden gemessen.음파발광(sonoluminescence)은 초음파 등의 음파 또는 갯가재의 물리적 타격으로 인해 액체 속에서 급격히 붕괴하는 기포가 아주 짧은 순간 동안 빛을 방출하는 현상이다. 기포 붕괴 시 내부에서 발광이 일어나는 미시적 원인에 대해서는 압축 기체의 흑체 복사, 이온화 플라즈마의 제동 복사 등 다양한 학설이 대립 중이다. 간접 측정을 통해 기포 중심부에서 수천 켈빈(K)에 달하는 온도가 관측된 바 있다., et dans le cas de la squille, il a pu être enregistré par des caméras à haute vitesse. Chaque coup est, en fait, double : l'impact de la massue, puis l'onde de choc de la bulle une fraction de milliseconde plus tard. Un escargot est frappé deux fois avant même de s'être rendu compte qu'il l'a été une seule.

Comment la massue survit à elle-même

Selon toute intuition raisonnable en ingénierie, cette massue ne devrait pas exister. Les forces en jeu briseraient la céramique et creuseraient l'acier. La crevette mue et régénère de nouvelles massues tous les quelques mois, mais un seul et même organe assène sans sourciller des dizaines de milliers de coups avant ladite mue. Sa structure même recèle un secret permettant d'absorber le recul qui devrait normalement l'anéantir.

La réponse, élucidée en grande partie par David Kisailus×PersonDavid KisailusMaterials scientist at the University of California, Irvine, previously at UC Riverside, who led the team that worked out the layered architecture of the mantis shrimp's dactyl club beginning in 2012. His group has since extended the work to fish scales, mollusc shells, and engineered composites that copy the helicoidal fibre arrangement for aerospace and protective applications.大卫·基赛勒斯是加利福尼亚大学欧文分校（此前任职于加州大学河滨分校）的材料科学家。自2012年起，他带领团队解析了螳螂虾捕食足锤击部的分层结构。此后，他的课题组将研究工作拓展到鱼鳞、贝壳以及模仿螺旋形纤维排列的工程复合材料中，以期在航空航天和防护装备领域获得应用。Científico de materiales de la Universidad de California en Irvine, antes en UC Riverside, que lideró el equipo que descifró la arquitectura estratificada de la maza dactilar del camarón mantis a partir de 2012. Desde entonces, su grupo ha extendido la investigación a escamas de peces, conchas de moluscos y compuestos de ingeniería que copian la disposición helicoidal de fibras para aplicaciones aeroespaciales y de protección.ديفيد كيسايلوس هو عالم مواد في جامعة كاليفورنيا في إيرفين، وكان يعمل سابقاً في جامعة كاليفورنيا في ريفيرسايد. قاد كيسايلوس الفريق الذي كشف عن البنية الطبقية لملقط روبيان مانتيس بدءاً من عام 2012. ومنذ ذلك الحين، وسعت مجموعته هذا العمل ليشمل قشور الأسماك وأصداف الرخويات والمواد المركبة الهندسية التي تحاكي الترتيب الحلزوني للألياف لتطبيقات الطيران والحماية.Cientista de materiais da Universidade da Califórnia em Irvine, anteriormente na UC Riverside, que liderou a equipe que desvendou a arquitetura em camadas da clava dáctila da lagosta-boxeadora a partir de 2012. Desde então, seu grupo estendeu o trabalho para escamas de peixes, conchas de moluscos e compósitos de engenharia que copiam o arranjo helicoidal de fibras para aplicações aeroespaciais e de proteção.कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, इरविन में सामग्री वैज्ञानिक, जो पहले यूसी रिवरसाइड में थे, जिन्होंने डेविड किसालुस (David Kisailus) के नेतृत्व में 2012 में मेंटिस झींगा के डैक्टाइल क्लब की स्तरित संरचना पर काम किया था। उनके समूह ने तब से मछली के तराजू, मोलस्क के गोले और इंजीनियर कंपोजिट पर काम का विस्तार किया है जो एयरोस्पेस और सुरक्षात्मक अनुप्रयोगों के लिए फाइबर व्यवस्था की नकल करते हैं।Ilmuwan bahan di University of California, Irvine, sebelumnya di UC Riverside, yang memimpin tim peneliti arsitektur berlapis pada pemukul udang mantis sejak 2012. Kelompoknya telah memperluas penelitian ini ke sisik ikan, cangkang moluska, dan komposit rekayasa yang meniru susunan serat helikoidal untuk aplikasi kedirgantaraan serta pelindung kekuatan tinggi.Scientifique des matériaux à l'université de Californie à Irvine, auparavant à UC Riverside, qui a dirigé l'équipe ayant décrypté la structure multicouche de la pince de la crevette-mante à partir de 2012. Son groupe a depuis élargi ses travaux aux écailles de poisson, aux coquilles de mollusques et aux composites synthétiques imitant cet agencement de fibres hélicoïdales pour des applications aérospatiales et balistiques.カリフォルニア大学アーバイン校（以前はカリフォルニア大学リバーサイド校）の材料科学者。2012年以降、モンハナシャコの第2胸脚（捕脚）にある打撃部の層状構造を解明する研究チームを主導した。彼のグループはその後、研究の対象を魚の鱗や貝殻、さらには航空宇宙や防護服分野への応用を目指してらせん状の繊維配列を模倣したエンジニアリング複合材料へと広げている。Материаловед из Калифорнийского университета в Ирвайне, ранее работавший в Калифорнийском университете в Риверсайде. С 2012 года он возглавлял команду, исследовавшую слоистую архитектуру ударного органа креветки-богомола. С тех пор его группа распространила эти исследования на рыбью чешую, раковины моллюсков и композиты, копирующие спиралевидное расположение волокон для аэрокосмической отрасли.Materialwissenschaftler an der University of California, Irvine, zuvor an der UC Riverside, der das Team leitete, das ab 2012 die geschichtete Struktur des Schlagwerkzeugs des Fangschreckenkrebses entschlüsselte. Seine Gruppe hat diese Arbeit seitdem auf Fischschuppen, Molluskenschalen und künstliche Verbundwerkstoffe ausgeweitet, die die helikoide Faseranordnung für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt kopieren.캘리포니아 대학교 어바인(UC Irvine) 소속의 재료공학자(이전 UC 리버사이드 근무)로, 2012년부터 갯가재의 강력한 타격용 앞다리(dactyl club)의 내부 적층 아키텍처를 밝혀낸 연구팀을 이끌었다. 그의 연구 그룹은 이 적층 분석 기법을 물고기 비늘, 연체동물 껍질로 확장했으며, 헬리코이달(나선형) 섬유 배열 구조를 모방한 고강도 항공우주용 및 방호용 엔지니어링 신소재 개발 연구를 지속하고 있다. et son équipe de l'UC Riverside dans une série d'articles débutant en 2012, est d'ordre structurel plutôt que chimique. La face d'impact est constituée d'une fine couche d'hydroxyapatite — le même minéral que l'émail dentaire — cristallisée en des tiges d'une densité inhabituelle, alignées dans la direction de la frappe. Derrière se trouve une zone plus épaisse faite de fibres de chitine imprégnées de carbonate de calcium et disposées selon une helicoidal architecture×Concepthelicoidal (Bouligand) architectureA material design in which thin layers of aligned fibres are stacked with each layer rotated by a small angle from the one below, producing a slow spiral through the thickness. Named for the French biologist Yves Bouligand, who described it in crustacean cuticle in 1965. A crack travelling through the stack must continuously change direction, dissipating energy and resisting catastrophic failure.布里冈结构是一种材料设计方式，其中对齐纤维组成的薄层依次叠放，且每层均比其下方的一层旋转微小角度，从而在厚度方向上形成缓慢的螺旋。该结构以法国生物学家伊夫·布里冈的名字命名，他于1965年首次在甲壳动物的角质层中描述了这种结构。穿过此结构的裂纹必须不断改变方向，从而耗散能量并防止灾难性失效。Diseño de materiales en el que se apilan capas delgadas de fibras alineadas, cada una rotada un pequeño ángulo respecto a la inferior, formando una espiral lenta en el espesor. Llamada así por el biólogo francés Yves Bouligand, quien la describió en la cutícula de crustáceos en 1965. Las grietas que avanzan por el material deben cambiar de dirección constantemente, disipando energía y evitando fallas catastróficas.بنية بوليغاند هي تصميم للمواد يتم فيه رص طبقات رقيقة من الألياف المحاذية مع تدوير كل طبقة بزاوية صغيرة مقارنة بالطبقة التي تحتها، مما ينتج حلزوناً تدريجياً عبر السماكة. سميت باسم عالم الأحياء الفرنسي إيف بوليغاند، الذي وصفها في قشيرات القشريات عام 1965. يجب على الشق الذي يمر عبر هذه البنية تغيير اتجاهه باستمرار، مما يبدد الطاقة ويقاوم الفشل الكارثي.Estrutura de Bouligand é um design de materiais no qual camadas finas de fibras alinhadas são empilhadas, com cada camada rotacionada por um pequeno ângulo em relação à inferior, produzindo uma espiral lenta ao longo da espessura. Nomeada em homenagem ao biólogo francês Yves Bouligand, que a descreveu na cutícula de crustáceos em 1965. Uma trinca deve mudar de direção constantemente, dissipando energia e evitando falhas catastróficas.एक सामग्री डिज़ाइन जिसमें संरेखित फाइबर की पतली परतें इस प्रकार खड़ी की जाती हैं कि प्रत्येक परत नीचे की परत से थोड़े कोण पर घूमती है, जिससे मोटाई के माध्यम से एक धीमी सर्पिल बनती है, जिसे बॉलिगैंड संरचना (Bouligand structure) कहा जाता है। इसका नाम फ्रांसीसी जीवविज्ञानी यवेस बॉलिगैंड के नाम पर रखा गया है, जिन्होंने 1965 में क्रस्टेशियन क्यूटिकल में इसका वर्णन किया था। दरार को ऊर्जा नष्ट करनी होती है।Struktur Bouligand adalah desain material yang terdiri dari lapisan tipis serat sejajar yang ditumpuk, dengan setiap lapisan diputar pada sudut kecil relatif terhadap lapisan di bawahnya, menghasilkan spiral lambat di sepanjang ketebalan. Dinamai dari biolog Prancis Yves Bouligand yang mendeskripsikannya pada kutikula krustasea tahun 1965. Retakan yang merambat harus terus berputar arah, mendisipasi energi dan menolak patah.Structure de Bouligand : conception de matériau où de fines couches de fibres alignées sont empilées, chaque couche étant pivotée d'un angle faible par rapport à la précédente, formant une spirale progressive dans l'épaisseur. Nommée d'après le biologiste français Yves Bouligand, qui l'a décrite dans la cuticule des crustacés en 1965. Une fissure traversant cet empilement doit dévier sans cesse, dissipant l'énergie et évitant la rupture.ブーリガン構造とは、整列した繊維の薄い層を、各層がすぐ下の層からわずかな角度ずつ回転するように積み重ねることで、厚み方向に向かって緩やかな螺旋を形成する材料設計である。1965年に甲殻類のクチクラ（外骨格）においてこの構造を記述したフランスの生物学者イヴ・ブーリガンにちなんで名付けられた。この積層構造を進む亀裂は常に方向を変えなければならず、エネルギーが分散されて破滅的な破壊を防ぐ。Структура Булигана — это структура материала, в которой тонкие слои выровненных волокон уложены так, что каждый слой повернут на небольшой угол относительно нижележащего, образуя плавную спираль по всей толщине. Названа в честь французского биолога Ива Булигана, описавшего ее в кутикуле ракообразных в 1965 году. Трещина, проходящая через нее, вынуждена постоянно менять направление, что рассеивает энергию и предотвращает разрушение.Bouligand-Struktur ist ein Materialdesign, bei dem dünne Schichten ausgerichteter Fasern so gestapelt werden, dass jede Schicht um einen kleinen Winkel gegenüber der darunter liegenden gedreht ist, was eine Spirale durch die Dicke erzeugt. Benannt nach dem französischen Biologen Yves Bouligand, der sie 1965 in der Kutikula von Krebsen beschrieb. Ein Riss muss ständig die Richtung ändern, was Energie ableitet und katastrophales Versagen verhindert.부리간드 구조(Bouligand structure)는 정렬된 섬유의 얇은 층들을 적층하되 각 층을 바로 아래 층으로부터 미세한 각도만큼 회전시켜 쌓음으로써 전체 두께 방향으로 완만한 나선형 구조를 형성하는 재료 설계 방식이다. 1965년 갑각류의 큐티클(외피)에서 이 구조를 최초 발견한 프랑스 생물학자 이브 부리간드의 이름을 땄다. 균열 발생 시 전파 방향이 계속 꺾이며 에너지를 분산시켜 치명적 파괴를 방지한다. : chaque couche de fibres subit une rotation de quelques degrés par rapport à la précédente, de sorte qu'un empilement de quelque deux cents couches décrit une spirale complète. Une fissure tentant de se propager à travers le matériau doit sans cesse changer de direction pour suivre la rotation des fibres. Elle perd de l'énergie à chaque virage. Le temps qu'elle s'enroule sur un millimètre à l'intérieur de la massue, il n'en reste plus rien.

Ce motif n'est pas propre à la crevette — on le retrouve dans les élytres de coléoptères, les écailles de poissons et les parois cellulaires de certaines plantes — mais la version de la squille constitue le cas d'étude le plus exigeant de la nature. Des panneaux composites inspirés de ce concept, tissés en fibre de carbone selon le même motif de couches rotatives, ont montré une résistance aux chocs nettement supérieure lors de tests en laboratoire. Ces structures hélicoïdales sont désormais sérieusement envisagées pour le revêtement des avions, les gilets pare-balles et les casques.

Les yeux, une autre histoire

Si la massue fait la une des magazines, les yeux de l'animal sont sans doute encore plus étranges. La vision humaine des couleurs repose sur trois types de photorécepteurs. La squille en possède entre douze et seize, dont plusieurs réglés sur l'ultraviolet et d'autres sensibles à la lumière à polarisation circulaire, qu'aucun autre animal connu ne semble détecter. Pendant longtemps, les biologistes ont supposé que cela signifiait que la crevette percevait les couleurs avec une résolution extraordinaire. Les travaux de Justin Marshall×PersonJustin MarshallNeurobiologist at the University of Queensland's Queensland Brain Institute, known for decades of work on visual systems in reef animals. His 2014 paper with Hanne Thoen and colleagues used behavioural training to show that mantis shrimp discriminate colours less finely than vertebrates, despite having far more photoreceptor classes, and proposed that the eye performs fast pattern recognition rather than spectral analysis.贾斯汀·马歇尔是昆士兰大学昆士兰脑研究所的神经生物学家，数十年来致力于研究珊瑚礁动物的视觉系统。他于2014年与汉娜·索恩及同事发表的论文中，利用行为训练表明，尽管螳螂虾拥有多得多的光感受器类别，但它们分辨颜色的精细度其实不如脊椎动物，并提出螳螂虾的眼睛执行的是快速模式识别，而非光谱分析。Neurobiólogo del Instituto del Cerebro de la Universidad de Queensland, conocido por décadas de trabajo en sistemas visuales de animales de arrecife. Su artículo de 2014 con Hanne Thoen y colegas usó entrenamiento conductual para mostrar que el camarón mantis discrimina colores de forma menos precisa que los vertebrados, pese a tener más clases de fotorreceptores, proponiendo que su ojo realiza un reconocimiento rápido de patrones.جاستن مارشال هو عالم أحياء عصبية في معهد كوينزلاند للدماغ بجامعة كوينزلاند، وهو معروف بعقود من العمل على الأنظمة البصرية في حيوانات الشعاب المرجانية. استخدمت ورقته البحثية عام 2014 مع هانا ثوين وزملائها التدريب السلوكي لإثبات أن روبيان مانتيس يميز الألوان بشكل أقل دقة من الفقاريات، على الرغم من امتلاكه فئات أكثر بكثير من المستقبلات الضوئية، واقترحت أن العين تؤدي التعرف السريع على الأنماط.Neurobiólogo no Queensland Brain Institute da Universidade de Queensland, conhecido por décadas de trabalho em sistemas visuais de animais de recife. Seu artigo de 2014 com Hanne Thoen e colegas usou treinamento comportamental para mostrar que a lagosta-boxeadora discrimina cores de forma menos refinada que os vertebrados, apesar de ter muito mais classes de fotorreceptores, e propôs que o olho realiza reconhecimento rápido de padrões.क्वींसलैंड विश्वविद्यालय के क्वींसलैंड ब्रेन इंस्टीट्यूट में न्यूरोबायोलॉजिस्ट, जो चट्टानी जानवरों में दृश्य प्रणालियों पर दशकों के काम के लिए जाने जाते हैं, जिन्हें जस्टिन मार्शल (Justin Marshall) कहा जाता है। हैन थोएन और उनके सहयोगियों के साथ उनके 2014 के पेपर ने व्यवहारिक प्रशिक्षण का उपयोग करके दिखाया कि मेंटिस झींगा कशेरुकियों की तुलना में रंगों में कम अंतर करते हैं, बावजूद इसके कि उनके पास कई फोटोरिसेप्टर वर्ग हैं।Neurobiolog di Queensland Brain Institute, University of Queensland, yang dikenal karena penelitiannya selama puluhan tahun tentang sistem visual hewan terumbu karang. Makalahnya tahun 2014 bersama Hanne Thoen dan rekan-rekan menunjukkan bahwa udang mantis membedakan warna kurang sensitif dibanding vertebrata, meskipun memiliki kelas fotoreseptor jauh lebih banyak, menunjukkan mata melakukan pengenalan pola cepat daripada analisis spektral.Neurobiologiste au Queensland Brain Institute de l'université du Queensland, connu pour ses décennies de recherche sur le système visuel des animaux récifaux. Sa publication de 2014 avec Hanne Thoen et ses collègues montre, par conditionnement comportemental, que la crevette-mante distingue moins bien les couleurs que les vertébrés malgré un plus grand nombre de photorécepteurs, suggérant que son œil privilégie la reconnaissance de formes.クイーンズランド大学脳研究所の神経生物学者であり、サンゴ礁生物の視覚システムに関する数十年にわたる研究で知られる。2014年のハネ・ソエンらとの共同論文では、行動訓練を用いることで、モンハナシャコは脊椎動物よりもはるかに多くの光受容体クラスを持つにもかかわらず、色を識別する精度は劣ることを示し、シャコの目は分光分析ではなく高速なパターン認識を行っているという説を提唱した。Нейробиолог из Института мозга Квинслендского университета, известный десятилетиями исследований зрительных систем рифовых животных. Его статья 2014 года, написанная совместно с Ханной Тон и коллегами, с помощью поведенческого обучения показала, что креветка-богомол различает цвета менее тонко, чем позвоночные, несмотря на наличие гораздо большего числа классов фоторецепторов, и предположила, что глаз выполняет быстрое распознавание образов.Neurobiologe am Queensland Brain Institute der University of Queensland, bekannt für seine jahrzehntelange Arbeit über die visuellen Systeme von Rifftieren. Seine Arbeit aus dem Jahr 2014 mit Hanne Thoen und Kollegen zeigte durch Verhaltenstraining, dass Fangschreckenkrebse Farben weniger feinsinnig unterscheiden als Wirbeltiere, obwohl sie viel mehr Fotorezeptorklassen besitzen. Er schlug vor, dass das Auge eine schnelle Mustererkennung durchführt.퀸즐랜드 대학교 산하 퀸즐랜드 뇌연구소 소속의 신경생물학자(Justin Marshall)로, 산호초 서식 생물들의 시각 체계에 관한 수십 년간의 연구로 저명하다. 2014년 한네 톤(Hanne Thoen) 등 동료 연구원들과 공동 집필한 논문에서 행동 훈련 방식을 통해 갯가재가 척추동물에 비해 색상 식별력이 떨어진다는 점을 입증했다. 이는 수많은 광수용체 세포가 스펙트럼 분석 대신 시각 패턴을 초고속으로 인지하는 데 사용됨을 시사한다. à l'université du Queensland en 2014 suggèrent le contraire : la squille semble moins bien distinguer les couleurs que nous, et ses récepteurs servent probablement à une reconnaissance rapide et peu gourmande en calculs — une sorte de lecteur de codes-barres optique, balayant une scène plutôt que de la construire. Ce compromis est logique pour un animal dont le moment décisif dure trois millisecondes.

Ce que nous ignorons encore

Nous ne savons pas comment le ressort fonctionne dans le détail. La frappe est alimentée par une pièce de cuticule en forme de selle, que la squille comprime lentement avec ses muscles avant de la relâcher via un loquet, à la manière d'une arbalète. La géométrie de cette selle, et la manière exacte dont elle emmagasine l'énergie élastique sans s'user, font encore l'objet de modélisations.

Nous ne connaissons pas la limite supérieure d'un coup de poing biologique. Les squilles les plus grandes délivrent des forces absolues supérieures mais, curieusement, des accélérations moindres. La question de savoir si une créature de la taille d'un homard pourrait en principe développer le même mécanisme, ou si la physique impose un plafond bien en deçà de cela, n'a pas encore été tranchée.

Nous ne savons pas vraiment ce que voit la crevette. Le résultat de 2014 est solidement étayé, mais laisse entière la question de l'utilité réelle des canaux de polarisation — reconnaissance des partenaires, détection des proies, signalisation privée sur un récif grouillant d'indiscrets. Certaines des expériences envisagées nécessiteraient la construction d'écrans capables d'émettre des motifs à polarisation circulaire à l'échelle de temps d'un récif corallien, ce qui est plus difficile qu'il n'y paraît.

Quatre cents millions d'années représentent un temps considérable pour itérer sur un seul problème de conception. La réponse de la crevette implique un ressort, un loquet, une massue, une bulle et une onde de choc, dans cet ordre, le tout déclenché en moins de temps qu'il n'en faut à un nerf humain pour signaler qu'un objet a bougé.

太平洋のサンゴ礁、わずか4インチの甲殻類が放つ一撃は、刹那、太陽の輝きをも凌駕する。その衝撃は凄まじく、水そのものが光を放つ。材料科学者たちは20年もの間、この「棍棒」を再現しようと挑み続けている。

モンハナシャコ（Odontodactylus scyllarus×ConceptOdontodactylus scyllarusThe peacock mantis shrimp, a stomatopod crustacean native to Indo-Pacific reefs from East Africa to Guam. Adults reach about eighteen centimetres and live in self-excavated burrows, ambushing snails, crabs, and small fish with a hammer-like second pair of thoracic appendages. The species is the most-studied of roughly four hundred and fifty stomatopods and the reference animal for nearly all of the club-mechanics work.蝉形齿指虾蛄（俗称雀尾螳螂虾）是一种口足类甲壳动物，原生于从东非到关岛的印度洋-太平洋珊瑚礁海域。成年个体体长可达约18厘米，栖息于自己挖掘的洞穴中，利用像锤子一样的第二对胸足伏击蜗牛、螃蟹和小鱼。该物种是约450种口足类动物中研究最深入的一种，也是几乎所有关于捕食足力学研究的基准动物。El camarón mantis pavo real, un crustáceo estomatópodo nativo de los arrecifes del Indo-Pacífico, desde el este de África hasta Guam. Los adultos alcanzan unos dieciocho centímetros y viven en madrigueras excavadas por ellos mismos, emboscando caracoles, cangrejos y peces pequeños con un segundo par de apéndices torácicos en forma de martillo. Es el estomatópodo más estudiado y la especie de referencia para la mecánica de su maza.روبيان مانتيس الطاووس هو قشري من فصيلة فمويات الأرجل، موطنه الأصلي شعاب المحيطين الهندي والهادئ من شرق إفريقيا إلى غوام. يصل طول البالغين إلى حوالي 18 سم ويعيشون في جحور يحفرونها بأنفسهم، حيث يتربصون بالحلزونات والسلطعونات والأسماك الصغيرة ويهاجمونها بزوج ثانٍ من الزوائد الصدرية يشبه المطرقة. هذا النوع هو الأكثر دراسة ومرجع لأبحاث الميكانيكا الحيوية.A lagosta-boxeadora-palhaço é um crustáceo estomatópode nativo de recifes do Indo-Pacífico, da África Oriental a Guam. Os adultos atingem cerca de dezoito centímetros e vivem em tocas escavadas por eles mesmos, emboscando caramujos, caranguejos e pequenos peixes com um segundo par de apêndices torácicos em forma de martelo. É o estomatópode mais estudado e o animal de referência para quase todo o trabalho de mecânica de impacto.मयूर मेंटिस झींगा, एक स्टोमेटोपॉड क्रस्टेशियन जो पूर्वी अफ्रीका से गुआम तक भारत-प्रशांत चट्टानों का मूल निवासी है, जिसे ओडोंटोडैक्टाइलस स्काइलारस (Odontodactylus scyllarus) कहा जाता है। वयस्क लगभग अठारह सेंटीमीटर तक पहुंचते हैं और खुद के खोदे गए बिलों में रहते हैं, जो हथौड़े जैसे वक्षीय उपांगों की दूसरी जोड़ी के साथ घोंघे, केकड़ों और छोटी मछलियों पर घात लगाते हैं। यह प्रजाति सबसे अधिक अध्ययन की जाने वाली प्रजाति है।Udang mantis merak, krustasea stomatopoda asli terumbu karang Indo-Pasifik dari Afrika Timur hingga Guam. Dewasa mencapai ukuran sekitar delapan belas sentimeter dan tinggal di liang yang digali sendiri, menjebak siput, kepiting, dan ikan kecil dengan sepasang alat gerak dada kedua yang menyerupai palu. Spesies ini paling banyak dipelajari dari sekitar empat ratus lima puluh stomatopoda dan menjadi acuan penelitian mekanika pemukul.La crevette-mante paon (Odontodactylus scyllarus) est un crustacé stomatopode originaire des récifs de l'Indo-Pacifique, de l'Afrique de l'Est à Guam. Les admis atteignent environ dix-huit centimètres et vivent dans des terriers creusés par eux-mêmes, embusquant escargots, crabes et petits poissons à l'aide de leur deuxième paire d'appendices thoraciques en forme de marteau. C'est l'espèce de référence pour l'étude mécanique de ces pinces.モンハナシャコは、東アフリカからグアムにかけてのインド太平洋のサンゴ礁に生息する口脚目の甲殻類である。成体は約18センチメートルに達し、自ら掘った巣穴に暮らす。ハンマーのような形状をした第2胸脚（捕脚）を用いて、巻貝やカニ、小魚などを待ち伏せして襲う。約450種存在するシャコ類の中で最も研究が進んでおり、その打撃力学に関するほぼすべての研究の基準生物となっている。Павлинья креветка-богомол (Odontodactylus scyllarus) — ротоногое ракообразное, обитающее на рифах Индо-Тихоокеанского региона от Восточной Африки до Гуама. Взрослые особи достигают около 18 см и живут в самостоятельно вырытых норах, устраивая засады на улиток, крабов и мелкую рыбу с помощью молотоподобной второй пары грудных конечностей. Это самый изученный вид из ротоногих и модельный объект для механики удара.Der Pfauenaugen-Fangschreckenkrebs ist ein stomatopoder Krebs, der in den Riffen des Indopazifiks von Ostafrika bis Guam heimisch ist. Erwachende Tiere werden etwa achtzehn Zentimeter groß und leben in selbst gegrabenen Höhlen, wo sie Schnecken, Krabben und kleine Fische mit einem hammerartigen zweiten Paar von Brustgliedmaßen überfallen. Die Art ist der am besten untersuchte Stomatopode und das Referenztier für Schlagmechanik-Forschung.공작갯가재(Odontodactylus scyllarus)는 동아프리카에서 괌에 이르는 인도-태평양 산호초 지대에 서식하는 구각목 갑각류이다. 성체는 약 18cm까지 자라며 직접 판 굴속에 살면서 망치처럼 생긴 두 번째 가슴 다리를 이용해 달팽이, 게, 작은 물고기 등을 습격한다. 약 450종의 구각류 중 가장 연구가 많이 된 종으로, 이들의 강력한 타격(dactyl club) 메커니즘을 분석하는 거의 모든 공학 연구의 표준 모델 생물이다.）は、サンゴ礁の巣穴に住み、巻貝を食糧とする。巻貝を仕留めるため、このシャコは第二胸脚の先端にある「棍棒」でその殻を叩き割る。その打撃に要する時間は3ミリ秒に満たない。棍棒は静止状態から秒速約23メートルで繰り出され、その過程で1万Gを超える加速度が生じる。拳銃から放たれる弾丸の加速よりも速いのだ。

それだけでも並外れているが、この一撃を特異なものにしているのは、その前方で水中に起きる現象である。

棍棒があまりに速く動くため、周囲の海水がその後方の低圧な伴流を埋めることができない。そこには蒸気に満ちた空洞、すなわちcavitation×ConceptcavitationThe formation and collapse of vapour-filled bubbles in a liquid when local pressure drops below the vapour pressure. Ship propellers cavitate at speed, eroding the bronze; the same physics pits the impellers of pumps and the leading edges of hydrofoils. The collapse is violent enough to release light, heat, and a shockwave — useful for breaking kidney stones, destructive almost everywhere else.空化是指当局部压力降至蒸汽压以下时，液体中气泡的形成和破裂过程。船用螺旋桨在高转速下会产生空化现象，从而侵蚀青铜叶片；同样的物理原理也会损坏水泵叶轮和水翼的前缘。气泡的破裂非常剧烈，足以释放出光、热和冲击波——这在粉碎肾结石时非常有用，但几乎在其他所有地方都具有破坏性。La cavitación es la formación y colapso de burbujas de vapor en un líquido cuando la presión local cae por debajo de la presión de vapor. Las hélices de los barcos cavitan a gran velocidad, erosionando el bronce; la misma física daña los impulsores de bombas y bordes de hidroalas. El colapso es violento, liberando luz, calor y ondas de choque, útiles para romper cálculos renales pero destructivos en lo demás.التكهف هو تشكل وانهيار فقاعات مليئة بالبخار في سائل عندما ينخفض الضغط الموضعي عن ضغط البخار. تتكهف مراوح السفن عند السرعة العالية، مما يؤدي إلى تآكل البرونز؛ وتؤثر نفس الفيزياء على دافعات المضخات والحواف الأمامية للأجنحة المائية. هذا الانهيار عنيف بما يكفي لإطلاق الضوء والحرارة وموجة صدمية مفيدة لتفتيت حصى الكلى، ولكنه مدمر في كل مكان آخر تقريباً.Cavitação é a formação e colapso de bolhas cheias de vapor em um líquido quando a pressão local cai abaixo da pressão de vapor. Hélices de navios cavitam em velocidade, corroendo o bronze; a mesma física desgasta os rotores de bombas e as bordas de fólios. O colapso é violento o suficiente para liberar luz, calor e uma onda de choque — útil para quebrar pedras nos rins, mas destrutiva em quase tudo.कैविटेशन (Cavitation) एक तरल में भाप से भरे बुलबुलों के बनने और टूटने की प्रक्रिया है जब स्थानीय दबाव भाप के दबाव से नीचे गिर जाता है। जहाजों के प्रोपेलर तेज गति से कैविटेट होते हैं, जिससे उनके कांस्य का क्षरण होता है। यही भौतिकी पंपों के प्ररितक और हाइड्रोफॉइल के किनारों को भी प्रभावित करती है। यह पतन प्रकाश, गर्मी और एक शॉकवेव छोड़ने के लिए काफी हिंसक है।Kavitasi adalah pembentukan dan runtuhnya gelembung berisi uap dalam cairan ketika tekanan lokal turun di bawah tekanan uap. Baling-baling kapal mengalami kavitasi pada kecepatan tinggi, mengikis perunggu; fisika yang sama merusak impeler pompa dan bagian depan hidrofoil. Runtuhnya gelembung cukup keras untuk melepaskan cahaya, panas, dan gelombang kejut, berguna untuk memecahkan batu ginjal.La cavitation est la formation et l'implosion de bulles de vapeur dans un liquide lorsque la pression locale descend sous la pression de vapeur. Les hélices de navires cavitent à grande vitesse, corrodant le bronze ; la même physique endommage les turbines de pompes et les profils d'hydroptères. L'implosion est si violente qu'elle libère de la lumière, de la chaleur et une onde de choc, utile pour détruire les calculs rénaux.キャビテーション（空洞現象）とは、局所的な圧力が蒸気圧を下回ることで、液体中に気泡が発生・消滅する現象である。高速回転する船のプロペラで発生し、青銅を侵食するほか、同様の物理作用がポンプのインペラやウォーターフォイルの前縁にも損傷を与える。気泡の消滅は非常に激しく、光、熱、衝撃波を放出するため、結石の破砕には有用だが、他のほぼすべてにおいては破壊的である。Кавитация — это образование и захлопывание заполненных паром пузырьков в жидкости при падении местного давления ниже давления пара. Гребные винты судов кавитируют на скорости, разрушая бронзу; та же физика повреждает крыльчатки насосов и передние кромки подводных крыльев. Захлопывание происходит бурно, высвобождая свет, тепло и ударную волну, полезную для дробления камней в почках, но разрушительную во всех остальных случаях.Kavitation ist die Bildung und der Kollaps von dampfgefüllten Blasen in einer Flüssigkeit, wenn der lokale Druck unter den Dampfdruck fällt. Schiffspropeller kavitieren bei hoher Geschwindigkeit und erodieren die Bronze; dieselbe Physik beschädigt Pumpenlaufräder und die Vorderkanten von Tragflügeln. Der Kollaps ist so heftig, dass er Licht, Wärme und eine Druckwelle freisetzt — nützlich zur Zertrümmerung von Nierensteinen.공동현상(cavitation)은 액체의 국소 압력이 증기압 이하로 떨어질 때 기포가 형성되고 급격히 붕괴하는 현상이다. 고속 주행 시 선박 프로펠러에서 발생하여 청동 표면을 침식하며, 펌프 임펠러나 수중익선의 선단부도 동일한 물리적 파손을 겪는다. 기포 붕괴 시 극도로 높은 열과 빛, 충격파가 방출되는데, 신장 결석을 파쇄하는 의료 분야 등에는 유용하나 그 외 대부분의 분야에서는 기계적 손상을 초래한다.（キャビテーション）気泡が生じ、圧力が均一化される瞬間に内側へと崩壊する。この崩壊は激しい。気泡が潰れる際、マイクロ秒という刹那の間に温度は約4,400℃まで上昇し、微かな閃光が放たれる。この現象はsonoluminescence×ConceptsonoluminescenceThe emission of short flashes of light from imploding bubbles in a liquid driven by sound waves or, in the mantis shrimp's case, by a mechanical strike. The mechanism inside the collapsing bubble is still debated. Candidates include blackbody radiation from compressed gas, bremsstrahlung from an ionised plasma, or something stranger. Temperatures of several thousand kelvin have been measured indirectly.声致发光是指液体中崩溃的气泡在声波驱动下，或者在螳螂虾的机械打击下，发射出短暂光闪烁的现象。崩溃气泡内部的发光机制目前仍有争议。可能的解释包括压缩气体的黑体辐射、电离等离子体的韧致辐射，或者某种更奇特的物理机制。科学家已通过间接方法测得数千开尔文的高温。La sonoluminiscencia es la emisión de breves destellos de luz por burbujas que implosionan en un líquido excitado por ondas sonoras o, en el camarón mantis, por un golpe mecánico. El mecanismo interno del colapso aún se debate: se propone radiación de cuerpo negro del gas comprimido, radiación de frenado de un plasma ionizado u otros fenómenos. Se han medido indirectamente temperaturas de varios miles de kelvin.التلألؤ الصوتي هو انبعاث ومضات قصيرة من الضوء من فقاعات منهارة في سائل مدفوع بموجات صوتية أو، في حالة روبيان مانتيس، بضربة ميكانيكية. لا يزال الميكانيك الداخلي للفقاعة المنهارة محل نقاش. وتشمل الاحتمالات إشعاع الجسم الأسود من الغاز المضغوط، أو إشعاع الكبح من بلازما متأينة، أو شيئاً أكثر غراية. وقد تم قياس درجات حرارة تصل إلى عدة آلاف كلفن بشكل غير مباشر.Sonoluminescência é a emissão de curtos flashes de luz a partir de bolhas que implodem em um líquido sob a ação de ondas sonoras ou, no caso da lagosta-boxeadora, por um golpe mecânico. O mecanismo dentro da bolha em colapso ainda é debatido. Os candidatos incluem radiação de corpo negro do gás comprimido, radiação de frenagem de um plasma ionizado ou processos mais exóticos. Temperaturas de milhares de kelvin foram estimadas.सोनोल्यूमिनिसेंस (Sonoluminescence) ध्वनि तरंगों द्वारा या मेंटिस झींगा के मामले में एक यांत्रिक प्रहार द्वारा संचालित तरल में फटने वाले बुलबुलों से प्रकाश की छोटी चमक का उत्सर्जन है। ढहते बुलबुले के अंदर की प्रक्रिया अभी भी बहस का विषय है। संभावित कारणों में संपीड़ित गैस से ब्लैकबॉडी विकिरण, या कुछ और अजीब शामिल है। परोक्ष रूप से कई हजार केल्विन तापमान मापा गया है।Sonoluminesensi adalah emisi kilatan cahaya singkat dari gelembung yang meledak dalam cairan जो dipicu oleh gelombang suara atau, pada udang mantis, oleh serangan mekanis. Mekanisme di dalam gelembung yang runtuh masih diperdebatkan. Kemungkinannya meliputi radiasi benda hitam dari gas terkompresi, radiasi pengereman dari plasma terionisasi, atau hal lain. Suhu hingga beberapa ribu kelvin telah diukur secara tidak langsung.La sonoluminescence est l'émission de brefs flashs de luz par des bulles implosant dans un liquide sous l'effet d'ondes sonores ou, chez la crevette-mante, d'un choc mécanique. Le mécanisme interne de l'implosion reste débattu, les hypothèses incluant le rayonnement de corps noir du gaz comprimé, le rayonnement de freinage d'un plasma ionisé ou d'autres théories. Des températures de plusieurs milliers de kelvins ont été mesurées.音響発光（ソノルミネッセンス）とは、音波（シャコの場合は打撃時の衝撃）によって液体中で圧壊する気泡から、極めて短い光のフラッシュが放出される現象である。崩壊する気泡の内部メカニズムについては未だに議論が続いており、圧縮された気体からの黒体放射や、電離プラズマによる制動放射などが候補に挙げられている。間接的な測定では数千ケルビンに達する温度が記録されている。Сонолюминесценция — это излучение коротких вспышек света схлопывающимися пузырьками в жидкости под действием звуковых волн или, в случае креветки-богомола, механического удара. Механизм внутри схлопывающегося пузырька все еще обсуждается. Среди кандидатов — тепловое излучение сжатого газа, тормозное излучение ионизированной плазмы или нечто более экзотическое. Косвенно измерялись температуры в несколько тысяч кельвинов.Sonolumineszenz ist die Emission kurzer Lichtblitze von implodierenden Blasen in einer Flüssigkeit, die durch Schallwellen oder, beim Fangschreckenkrebs, durch einen mechanischen Schlag angeregt werden. Der genaue Mechanismus im Inneren der kollabierenden Blase ist noch umstritten. Zu den Kandidaten gehören Schwarzkörperstrahlung des komprimierten Gases oder Bremsstrahlung eines ionisierten Plasmas. Temperaturen von mehreren tausend Kelvin wurden gemessen.음파발광(sonoluminescence)은 초음파 등의 음파 또는 갯가재의 물리적 타격으로 인해 액체 속에서 급격히 붕괴하는 기포가 아주 짧은 순간 동안 빛을 방출하는 현상이다. 기포 붕괴 시 내부에서 발광이 일어나는 미시적 원인에 대해서는 압축 기체의 흑체 복사, 이온화 플라즈마의 제동 복사 등 다양한 학설이 대립 중이다. 간접 측정을 통해 기포 중심부에서 수천 켈빈(K)에 달하는 온도가 관측된 바 있다.（ソノルミネッセンス）と呼ばれ、このシャコの場合はハイスピードカメラでも記録されている。つまり、一撃一撃が実質的に二段構えの攻撃となっているのだ。まず棍棒が当たり、そのコンマ数ミリ秒後に気泡による衝撃波が襲う。巻貝は、一度目の衝撃を認識する前に、二度の打撃を受けているのである。

如何にして棍棒は耐え得るのか

合理的な工学的直感に照らせば、この棍棒は存在し得ないはずのものだ。そこにかかる力は、セラミックを粉砕し、鋼鉄に穴を穿つほどである。シャコは数ヶ月ごとに脱皮して新しい棍棒を作り直すが、同じ棍棒が脱皮までに何万回もの打撃を平然と繰り出す。その構造のどこかに、本来なら自らを破壊してしまうはずの反動を吸収する仕組みがあるのだ。

その答えは、2012年からの一連の論文において、カリフォルニア大学リバーサイド校のDavid Kisailus×PersonDavid KisailusMaterials scientist at the University of California, Irvine, previously at UC Riverside, who led the team that worked out the layered architecture of the mantis shrimp's dactyl club beginning in 2012. His group has since extended the work to fish scales, mollusc shells, and engineered composites that copy the helicoidal fibre arrangement for aerospace and protective applications.大卫·基赛勒斯是加利福尼亚大学欧文分校（此前任职于加州大学河滨分校）的材料科学家。自2012年起，他带领团队解析了螳螂虾捕食足锤击部的分层结构。此后，他的课题组将研究工作拓展到鱼鳞、贝壳以及模仿螺旋形纤维排列的工程复合材料中，以期在航空航天和防护装备领域获得应用。Científico de materiales de la Universidad de California en Irvine, antes en UC Riverside, que lideró el equipo que descifró la arquitectura estratificada de la maza dactilar del camarón mantis a partir de 2012. Desde entonces, su grupo ha extendido la investigación a escamas de peces, conchas de moluscos y compuestos de ingeniería que copian la disposición helicoidal de fibras para aplicaciones aeroespaciales y de protección.ديفيد كيسايلوس هو عالم مواد في جامعة كاليفورنيا في إيرفين، وكان يعمل سابقاً في جامعة كاليفورنيا في ريفيرسايد. قاد كيسايلوس الفريق الذي كشف عن البنية الطبقية لملقط روبيان مانتيس بدءاً من عام 2012. ومنذ ذلك الحين، وسعت مجموعته هذا العمل ليشمل قشور الأسماك وأصداف الرخويات والمواد المركبة الهندسية التي تحاكي الترتيب الحلزوني للألياف لتطبيقات الطيران والحماية.Cientista de materiais da Universidade da Califórnia em Irvine, anteriormente na UC Riverside, que liderou a equipe que desvendou a arquitetura em camadas da clava dáctila da lagosta-boxeadora a partir de 2012. Desde então, seu grupo estendeu o trabalho para escamas de peixes, conchas de moluscos e compósitos de engenharia que copiam o arranjo helicoidal de fibras para aplicações aeroespaciais e de proteção.कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, इरविन में सामग्री वैज्ञानिक, जो पहले यूसी रिवरसाइड में थे, जिन्होंने डेविड किसालुस (David Kisailus) के नेतृत्व में 2012 में मेंटिस झींगा के डैक्टाइल क्लब की स्तरित संरचना पर काम किया था। उनके समूह ने तब से मछली के तराजू, मोलस्क के गोले और इंजीनियर कंपोजिट पर काम का विस्तार किया है जो एयरोस्पेस और सुरक्षात्मक अनुप्रयोगों के लिए फाइबर व्यवस्था की नकल करते हैं।Ilmuwan bahan di University of California, Irvine, sebelumnya di UC Riverside, yang memimpin tim peneliti arsitektur berlapis pada pemukul udang mantis sejak 2012. Kelompoknya telah memperluas penelitian ini ke sisik ikan, cangkang moluska, dan komposit rekayasa yang meniru susunan serat helikoidal untuk aplikasi kedirgantaraan serta pelindung kekuatan tinggi.Scientifique des matériaux à l'université de Californie à Irvine, auparavant à UC Riverside, qui a dirigé l'équipe ayant décrypté la structure multicouche de la pince de la crevette-mante à partir de 2012. Son groupe a depuis élargi ses travaux aux écailles de poisson, aux coquilles de mollusques et aux composites synthétiques imitant cet agencement de fibres hélicoïdales pour des applications aérospatiales et balistiques.カリフォルニア大学アーバイン校（以前はカリフォルニア大学リバーサイド校）の材料科学者。2012年以降、モンハナシャコの第2胸脚（捕脚）にある打撃部の層状構造を解明する研究チームを主導した。彼のグループはその後、研究の対象を魚の鱗や貝殻、さらには航空宇宙や防護服分野への応用を目指してらせん状の繊維配列を模倣したエンジニアリング複合材料へと広げている。Материаловед из Калифорнийского университета в Ирвайне, ранее работавший в Калифорнийском университете в Риверсайде. С 2012 года он возглавлял команду, исследовавшую слоистую архитектуру ударного органа креветки-богомола. С тех пор его группа распространила эти исследования на рыбью чешую, раковины моллюсков и композиты, копирующие спиралевидное расположение волокон для аэрокосмической отрасли.Materialwissenschaftler an der University of California, Irvine, zuvor an der UC Riverside, der das Team leitete, das ab 2012 die geschichtete Struktur des Schlagwerkzeugs des Fangschreckenkrebses entschlüsselte. Seine Gruppe hat diese Arbeit seitdem auf Fischschuppen, Molluskenschalen und künstliche Verbundwerkstoffe ausgeweitet, die die helikoide Faseranordnung für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt kopieren.캘리포니아 대학교 어바인(UC Irvine) 소속의 재료공학자(이전 UC 리버사이드 근무)로, 2012년부터 갯가재의 강력한 타격용 앞다리(dactyl club)의 내부 적층 아키텍처를 밝혀낸 연구팀을 이끌었다. 그의 연구 그룹은 이 적층 분석 기법을 물고기 비늘, 연체동물 껍질로 확장했으며, 헬리코이달(나선형) 섬유 배열 구조를 모방한 고강도 항공우주용 및 방호용 엔지니어링 신소재 개발 연구를 지속하고 있다.らの研究グループによって解明された。それは化学的な性質というよりも、構造的な工夫によるものだった。打撃面はヒドロキシアパタイト（歯のエナメル質と同じ鉱物）の薄い層でできており、打撃方向に沿って整列した極めて密度の高い棒状の結晶となっている。その背後には、炭酸カルシウムを浸透させたキチン繊維からなる厚い層があり、それがhelicoidal architecture×Concepthelicoidal (Bouligand) architectureA material design in which thin layers of aligned fibres are stacked with each layer rotated by a small angle from the one below, producing a slow spiral through the thickness. Named for the French biologist Yves Bouligand, who described it in crustacean cuticle in 1965. A crack travelling through the stack must continuously change direction, dissipating energy and resisting catastrophic failure.布里冈结构是一种材料设计方式，其中对齐纤维组成的薄层依次叠放，且每层均比其下方的一层旋转微小角度，从而在厚度方向上形成缓慢的螺旋。该结构以法国生物学家伊夫·布里冈的名字命名，他于1965年首次在甲壳动物的角质层中描述了这种结构。穿过此结构的裂纹必须不断改变方向，从而耗散能量并防止灾难性失效。Diseño de materiales en el que se apilan capas delgadas de fibras alineadas, cada una rotada un pequeño ángulo respecto a la inferior, formando una espiral lenta en el espesor. Llamada así por el biólogo francés Yves Bouligand, quien la describió en la cutícula de crustáceos en 1965. Las grietas que avanzan por el material deben cambiar de dirección constantemente, disipando energía y evitando fallas catastróficas.بنية بوليغاند هي تصميم للمواد يتم فيه رص طبقات رقيقة من الألياف المحاذية مع تدوير كل طبقة بزاوية صغيرة مقارنة بالطبقة التي تحتها، مما ينتج حلزوناً تدريجياً عبر السماكة. سميت باسم عالم الأحياء الفرنسي إيف بوليغاند، الذي وصفها في قشيرات القشريات عام 1965. يجب على الشق الذي يمر عبر هذه البنية تغيير اتجاهه باستمرار، مما يبدد الطاقة ويقاوم الفشل الكارثي.Estrutura de Bouligand é um design de materiais no qual camadas finas de fibras alinhadas são empilhadas, com cada camada rotacionada por um pequeno ângulo em relação à inferior, produzindo uma espiral lenta ao longo da espessura. Nomeada em homenagem ao biólogo francês Yves Bouligand, que a descreveu na cutícula de crustáceos em 1965. Uma trinca deve mudar de direção constantemente, dissipando energia e evitando falhas catastróficas.एक सामग्री डिज़ाइन जिसमें संरेखित फाइबर की पतली परतें इस प्रकार खड़ी की जाती हैं कि प्रत्येक परत नीचे की परत से थोड़े कोण पर घूमती है, जिससे मोटाई के माध्यम से एक धीमी सर्पिल बनती है, जिसे बॉलिगैंड संरचना (Bouligand structure) कहा जाता है। इसका नाम फ्रांसीसी जीवविज्ञानी यवेस बॉलिगैंड के नाम पर रखा गया है, जिन्होंने 1965 में क्रस्टेशियन क्यूटिकल में इसका वर्णन किया था। दरार को ऊर्जा नष्ट करनी होती है।Struktur Bouligand adalah desain material yang terdiri dari lapisan tipis serat sejajar yang ditumpuk, dengan setiap lapisan diputar pada sudut kecil relatif terhadap lapisan di bawahnya, menghasilkan spiral lambat di sepanjang ketebalan. Dinamai dari biolog Prancis Yves Bouligand yang mendeskripsikannya pada kutikula krustasea tahun 1965. Retakan yang merambat harus terus berputar arah, mendisipasi energi dan menolak patah.Structure de Bouligand : conception de matériau où de fines couches de fibres alignées sont empilées, chaque couche étant pivotée d'un angle faible par rapport à la précédente, formant une spirale progressive dans l'épaisseur. Nommée d'après le biologiste français Yves Bouligand, qui l'a décrite dans la cuticule des crustacés en 1965. Une fissure traversant cet empilement doit dévier sans cesse, dissipant l'énergie et évitant la rupture.ブーリガン構造とは、整列した繊維の薄い層を、各層がすぐ下の層からわずかな角度ずつ回転するように積み重ねることで、厚み方向に向かって緩やかな螺旋を形成する材料設計である。1965年に甲殻類のクチクラ（外骨格）においてこの構造を記述したフランスの生物学者イヴ・ブーリガンにちなんで名付けられた。この積層構造を進む亀裂は常に方向を変えなければならず、エネルギーが分散されて破滅的な破壊を防ぐ。Структура Булигана — это структура материала, в которой тонкие слои выровненных волокон уложены так, что каждый слой повернут на небольшой угол относительно нижележащего, образуя плавную спираль по всей толщине. Названа в честь французского биолога Ива Булигана, описавшего ее в кутикуле ракообразных в 1965 году. Трещина, проходящая через нее, вынуждена постоянно менять направление, что рассеивает энергию и предотвращает разрушение.Bouligand-Struktur ist ein Materialdesign, bei dem dünne Schichten ausgerichteter Fasern so gestapelt werden, dass jede Schicht um einen kleinen Winkel gegenüber der darunter liegenden gedreht ist, was eine Spirale durch die Dicke erzeugt. Benannt nach dem französischen Biologen Yves Bouligand, der sie 1965 in der Kutikula von Krebsen beschrieb. Ein Riss muss ständig die Richtung ändern, was Energie ableitet und katastrophales Versagen verhindert.부리간드 구조(Bouligand structure)는 정렬된 섬유의 얇은 층들을 적층하되 각 층을 바로 아래 층으로부터 미세한 각도만큼 회전시켜 쌓음으로써 전체 두께 방향으로 완만한 나선형 구조를 형성하는 재료 설계 방식이다. 1965년 갑각류의 큐티클(외피)에서 이 구조를 최초 발견한 프랑스 생물학자 이브 부리간드의 이름을 땄다. 균열 발생 시 전파 방향이 계속 꺾이며 에너지를 분산시켜 치명적 파괴를 방지한다.（螺旋状の構造）を成している。繊維の各層は下の層から数度ずつ回転しており、約200層の積み重ねで完全な螺旋を描く。材料の中を進もうとする亀裂は、回転する繊維に従って絶えず方向を変えなければならず、曲がるたびにエネルギーを失っていく。亀裂が棍棒の内部へと1ミリほど螺旋状に進む頃には、その勢いは完全に消失している。

このパターンはシャコ特有のものではない。カブトムシの上翅や魚の鱗、一部の植物の細胞壁にも見られる。しかし、モンハナシャコのそれは、自然界で最も過酷な条件下にある事例と言える。この設計を模倣し、炭素繊維を同じ回転積層パターンで編んだ複合パネルは、実験室でのテストにおいて著しく優れた耐衝撃性を示した。現在、この螺旋状の積層構造は、航空機の外装やボディアーマー、ヘルメットへの採用が本格的に検討されている。

目に秘められたもう一つの物語

棍棒が雑誌の表紙を飾る一方で、この動物の目は、おそらくそれ以上に奇妙である。人間の色覚は3種類の受容体を用いているが、モンハナシャコは12種類から16種類もの受容体を持っている。その中には紫外線に調整されたものや、他の動物では検知例がない「円偏光」に感応するものも含まれる。長年、生物学者たちは、これはシャコが極めて高い解像度で色を識別していることを意味すると考えてきた。しかし、2014年にクイーンズランド大学のJustin Marshall×PersonJustin MarshallNeurobiologist at the University of Queensland's Queensland Brain Institute, known for decades of work on visual systems in reef animals. His 2014 paper with Hanne Thoen and colleagues used behavioural training to show that mantis shrimp discriminate colours less finely than vertebrates, despite having far more photoreceptor classes, and proposed that the eye performs fast pattern recognition rather than spectral analysis.贾斯汀·马歇尔是昆士兰大学昆士兰脑研究所的神经生物学家，数十年来致力于研究珊瑚礁动物的视觉系统。他于2014年与汉娜·索恩及同事发表的论文中，利用行为训练表明，尽管螳螂虾拥有多得多的光感受器类别，但它们分辨颜色的精细度其实不如脊椎动物，并提出螳螂虾的眼睛执行的是快速模式识别，而非光谱分析。Neurobiólogo del Instituto del Cerebro de la Universidad de Queensland, conocido por décadas de trabajo en sistemas visuales de animales de arrecife. Su artículo de 2014 con Hanne Thoen y colegas usó entrenamiento conductual para mostrar que el camarón mantis discrimina colores de forma menos precisa que los vertebrados, pese a tener más clases de fotorreceptores, proponiendo que su ojo realiza un reconocimiento rápido de patrones.جاستن مارشال هو عالم أحياء عصبية في معهد كوينزلاند للدماغ بجامعة كوينزلاند، وهو معروف بعقود من العمل على الأنظمة البصرية في حيوانات الشعاب المرجانية. استخدمت ورقته البحثية عام 2014 مع هانا ثوين وزملائها التدريب السلوكي لإثبات أن روبيان مانتيس يميز الألوان بشكل أقل دقة من الفقاريات، على الرغم من امتلاكه فئات أكثر بكثير من المستقبلات الضوئية، واقترحت أن العين تؤدي التعرف السريع على الأنماط.Neurobiólogo no Queensland Brain Institute da Universidade de Queensland, conhecido por décadas de trabalho em sistemas visuais de animais de recife. Seu artigo de 2014 com Hanne Thoen e colegas usou treinamento comportamental para mostrar que a lagosta-boxeadora discrimina cores de forma menos refinada que os vertebrados, apesar de ter muito mais classes de fotorreceptores, e propôs que o olho realiza reconhecimento rápido de padrões.क्वींसलैंड विश्वविद्यालय के क्वींसलैंड ब्रेन इंस्टीट्यूट में न्यूरोबायोलॉजिस्ट, जो चट्टानी जानवरों में दृश्य प्रणालियों पर दशकों के काम के लिए जाने जाते हैं, जिन्हें जस्टिन मार्शल (Justin Marshall) कहा जाता है। हैन थोएन और उनके सहयोगियों के साथ उनके 2014 के पेपर ने व्यवहारिक प्रशिक्षण का उपयोग करके दिखाया कि मेंटिस झींगा कशेरुकियों की तुलना में रंगों में कम अंतर करते हैं, बावजूद इसके कि उनके पास कई फोटोरिसेप्टर वर्ग हैं।Neurobiolog di Queensland Brain Institute, University of Queensland, yang dikenal karena penelitiannya selama puluhan tahun tentang sistem visual hewan terumbu karang. Makalahnya tahun 2014 bersama Hanne Thoen dan rekan-rekan menunjukkan bahwa udang mantis membedakan warna kurang sensitif dibanding vertebrata, meskipun memiliki kelas fotoreseptor jauh lebih banyak, menunjukkan mata melakukan pengenalan pola cepat daripada analisis spektral.Neurobiologiste au Queensland Brain Institute de l'université du Queensland, connu pour ses décennies de recherche sur le système visuel des animaux récifaux. Sa publication de 2014 avec Hanne Thoen et ses collègues montre, par conditionnement comportemental, que la crevette-mante distingue moins bien les couleurs que les vertébrés malgré un plus grand nombre de photorécepteurs, suggérant que son œil privilégie la reconnaissance de formes.クイーンズランド大学脳研究所の神経生物学者であり、サンゴ礁生物の視覚システムに関する数十年にわたる研究で知られる。2014年のハネ・ソエンらとの共同論文では、行動訓練を用いることで、モンハナシャコは脊椎動物よりもはるかに多くの光受容体クラスを持つにもかかわらず、色を識別する精度は劣ることを示し、シャコの目は分光分析ではなく高速なパターン認識を行っているという説を提唱した。Нейробиолог из Института мозга Квинслендского университета, известный десятилетиями исследований зрительных систем рифовых животных. Его статья 2014 года, написанная совместно с Ханной Тон и коллегами, с помощью поведенческого обучения показала, что креветка-богомол различает цвета менее тонко, чем позвоночные, несмотря на наличие гораздо большего числа классов фоторецепторов, и предположила, что глаз выполняет быстрое распознавание образов.Neurobiologe am Queensland Brain Institute der University of Queensland, bekannt für seine jahrzehntelange Arbeit über die visuellen Systeme von Rifftieren. Seine Arbeit aus dem Jahr 2014 mit Hanne Thoen und Kollegen zeigte durch Verhaltenstraining, dass Fangschreckenkrebse Farben weniger feinsinnig unterscheiden als Wirbeltiere, obwohl sie viel mehr Fotorezeptorklassen besitzen. Er schlug vor, dass das Auge eine schnelle Mustererkennung durchführt.퀸즐랜드 대학교 산하 퀸즐랜드 뇌연구소 소속의 신경생물학자(Justin Marshall)로, 산호초 서식 생물들의 시각 체계에 관한 수십 년간의 연구로 저명하다. 2014년 한네 톤(Hanne Thoen) 등 동료 연구원들과 공동 집필한 논문에서 행동 훈련 방식을 통해 갯가재가 척추동물에 비해 색상 식별력이 떨어진다는 점을 입증했다. 이는 수많은 광수용체 세포가 스펙트럼 분석 대신 시각 패턴을 초고속으로 인지하는 데 사용됨을 시사한다.が行った研究は、正反対の事実を示唆している。シャコは人間よりも色の識別能力が低いようで、受容体はおそらく計算負荷の低い高速な認識――風景を構築するのではなく、走査（スキャン）する光学バーコードリーダーのような役割――を果たしているというのだ。決定的な瞬間がわずか3ミリ秒で終わる動物にとって、このトレードオフは理にかなっている。

未だ解明されていないこと

バネの仕組みの詳細は分かっていない。打撃のエネルギーはサドル型の角質層に蓄えられる。シャコは筋肉を使ってゆっくりとこのバネを絞り、クロスボウのように掛け金（ラッチ）を外して解放する。このサドルの幾何学的形状や、疲労することなく弾性エネルギーを蓄える正確な仕組みについては、現在もモデル化の最中である。

生物学的な打撃力の限界も不明だ。より大きなモンハナシャコは、より大きな絶対的な力を生み出すが、奇妙なことに加速度は小さくなる。ロブスターほどの大きさの生物が原理的に同じ機構を進化させ得るのか、あるいは物理法則によってある程度のサイズを境に限界が来るのかは、まだ解明されていない。

シャコが実際に何を見ているのかも、真には理解されていない。2014年の研究結果は有力だが、偏光のチャネルが実際には何のためにあるのか――個体識別か、獲物の探知か、あるいは傍受者の多いサンゴ礁での秘密の信号通信か――という疑問は残っている。仮説を検証するための実験には、サンゴ礁のタイムスケールで円偏光パターンを放出できるディスプレイを構築する必要があるが、それは言うほど簡単なことではない。

4億年という歳月は、単一の設計上の課題を改良し続けるには十分すぎる時間だ。シャコが導き出した答えは、バネ、掛け金、棍棒、気泡、そして衝撃波。その一連の動作は、何かが動いたことを人間の神経が感知するよりも短い時間で完遂される。

태평양 산호초의 4인치 작은 갑각류가 내지르는 주먹은 찰나의 순간 태양보다 눈부시게 빛난다. 그 일격이 가해지는 순간, 물 자체가 빛으로 화할 만큼 충격은 거세다. 재료과학자들은 지난 20년 동안 이 천연의 곤봉을 모방하기 위해 분투해 왔다.

공작갯가재 Odontodactylus scyllarus×ConceptOdontodactylus scyllarusThe peacock mantis shrimp, a stomatopod crustacean native to Indo-Pacific reefs from East Africa to Guam. Adults reach about eighteen centimetres and live in self-excavated burrows, ambushing snails, crabs, and small fish with a hammer-like second pair of thoracic appendages. The species is the most-studied of roughly four hundred and fifty stomatopods and the reference animal for nearly all of the club-mechanics work.蝉形齿指虾蛄（俗称雀尾螳螂虾）是一种口足类甲壳动物，原生于从东非到关岛的印度洋-太平洋珊瑚礁海域。成年个体体长可达约18厘米，栖息于自己挖掘的洞穴中，利用像锤子一样的第二对胸足伏击蜗牛、螃蟹和小鱼。该物种是约450种口足类动物中研究最深入的一种，也是几乎所有关于捕食足力学研究的基准动物。El camarón mantis pavo real, un crustáceo estomatópodo nativo de los arrecifes del Indo-Pacífico, desde el este de África hasta Guam. Los adultos alcanzan unos dieciocho centímetros y viven en madrigueras excavadas por ellos mismos, emboscando caracoles, cangrejos y peces pequeños con un segundo par de apéndices torácicos en forma de martillo. Es el estomatópodo más estudiado y la especie de referencia para la mecánica de su maza.روبيان مانتيس الطاووس هو قشري من فصيلة فمويات الأرجل، موطنه الأصلي شعاب المحيطين الهندي والهادئ من شرق إفريقيا إلى غوام. يصل طول البالغين إلى حوالي 18 سم ويعيشون في جحور يحفرونها بأنفسهم، حيث يتربصون بالحلزونات والسلطعونات والأسماك الصغيرة ويهاجمونها بزوج ثانٍ من الزوائد الصدرية يشبه المطرقة. هذا النوع هو الأكثر دراسة ومرجع لأبحاث الميكانيكا الحيوية.A lagosta-boxeadora-palhaço é um crustáceo estomatópode nativo de recifes do Indo-Pacífico, da África Oriental a Guam. Os adultos atingem cerca de dezoito centímetros e vivem em tocas escavadas por eles mesmos, emboscando caramujos, caranguejos e pequenos peixes com um segundo par de apêndices torácicos em forma de martelo. É o estomatópode mais estudado e o animal de referência para quase todo o trabalho de mecânica de impacto.मयूर मेंटिस झींगा, एक स्टोमेटोपॉड क्रस्टेशियन जो पूर्वी अफ्रीका से गुआम तक भारत-प्रशांत चट्टानों का मूल निवासी है, जिसे ओडोंटोडैक्टाइलस स्काइलारस (Odontodactylus scyllarus) कहा जाता है। वयस्क लगभग अठारह सेंटीमीटर तक पहुंचते हैं और खुद के खोदे गए बिलों में रहते हैं, जो हथौड़े जैसे वक्षीय उपांगों की दूसरी जोड़ी के साथ घोंघे, केकड़ों और छोटी मछलियों पर घात लगाते हैं। यह प्रजाति सबसे अधिक अध्ययन की जाने वाली प्रजाति है।Udang mantis merak, krustasea stomatopoda asli terumbu karang Indo-Pasifik dari Afrika Timur hingga Guam. Dewasa mencapai ukuran sekitar delapan belas sentimeter dan tinggal di liang yang digali sendiri, menjebak siput, kepiting, dan ikan kecil dengan sepasang alat gerak dada kedua yang menyerupai palu. Spesies ini paling banyak dipelajari dari sekitar empat ratus lima puluh stomatopoda dan menjadi acuan penelitian mekanika pemukul.La crevette-mante paon (Odontodactylus scyllarus) est un crustacé stomatopode originaire des récifs de l'Indo-Pacifique, de l'Afrique de l'Est à Guam. Les admis atteignent environ dix-huit centimètres et vivent dans des terriers creusés par eux-mêmes, embusquant escargots, crabes et petits poissons à l'aide de leur deuxième paire d'appendices thoraciques en forme de marteau. C'est l'espèce de référence pour l'étude mécanique de ces pinces.モンハナシャコは、東アフリカからグアムにかけてのインド太平洋のサンゴ礁に生息する口脚目の甲殻類である。成体は約18センチメートルに達し、自ら掘った巣穴に暮らす。ハンマーのような形状をした第2胸脚（捕脚）を用いて、巻貝やカニ、小魚などを待ち伏せして襲う。約450種存在するシャコ類の中で最も研究が進んでおり、その打撃力学に関するほぼすべての研究の基準生物となっている。Павлинья креветка-богомол (Odontodactylus scyllarus) — ротоногое ракообразное, обитающее на рифах Индо-Тихоокеанского региона от Восточной Африки до Гуама. Взрослые особи достигают около 18 см и живут в самостоятельно вырытых норах, устраивая засады на улиток, крабов и мелкую рыбу с помощью молотоподобной второй пары грудных конечностей. Это самый изученный вид из ротоногих и модельный объект для механики удара.Der Pfauenaugen-Fangschreckenkrebs ist ein stomatopoder Krebs, der in den Riffen des Indopazifiks von Ostafrika bis Guam heimisch ist. Erwachende Tiere werden etwa achtzehn Zentimeter groß und leben in selbst gegrabenen Höhlen, wo sie Schnecken, Krabben und kleine Fische mit einem hammerartigen zweiten Paar von Brustgliedmaßen überfallen. Die Art ist der am besten untersuchte Stomatopode und das Referenztier für Schlagmechanik-Forschung.공작갯가재(Odontodactylus scyllarus)는 동아프리카에서 괌에 이르는 인도-태평양 산호초 지대에 서식하는 구각목 갑각류이다. 성체는 약 18cm까지 자라며 직접 판 굴속에 살면서 망치처럼 생긴 두 번째 가슴 다리를 이용해 달팽이, 게, 작은 물고기 등을 습격한다. 약 450종의 구각류 중 가장 연구가 많이 된 종으로, 이들의 강력한 타격(dactyl club) 메커니즘을 분석하는 거의 모든 공학 연구의 표준 모델 생물이다.는 산호초의 구멍에 살며 달팽이를 잡아먹는다. 달팽이를 사냥할 때 이 가재는 두 번째 다리 끝에 달린 곤봉 모양의 부속지로 껍데기를 내리친다. 타격에 걸리는 시간은 3밀리초 미만이다. 곤봉은 정지 상태에서 초당 약 23미터의 속도로 튀어 나가며, 그 과정에서 1만 g가 넘는 가속도를 낸다. 권총 총구를 떠나는 탄환의 가속도조차 이보다 느리다.

그 사실 하나만으로도 충분히 이례적이지만, 타격 직전 그 앞의 물에 일어나는 현상은 이 펀치를 더욱 기이하게 만든다.

곤봉의 속도가 워낙 빠르기 때문에 주변 바닷물은 그 뒤에 생기는 저압의 항적을 채우지 못한다. 이로 인해 증기로 가득 찬 공동인 cavitation×ConceptcavitationThe formation and collapse of vapour-filled bubbles in a liquid when local pressure drops below the vapour pressure. Ship propellers cavitate at speed, eroding the bronze; the same physics pits the impellers of pumps and the leading edges of hydrofoils. The collapse is violent enough to release light, heat, and a shockwave — useful for breaking kidney stones, destructive almost everywhere else.空化是指当局部压力降至蒸汽压以下时，液体中气泡的形成和破裂过程。船用螺旋桨在高转速下会产生空化现象，从而侵蚀青铜叶片；同样的物理原理也会损坏水泵叶轮和水翼的前缘。气泡的破裂非常剧烈，足以释放出光、热和冲击波——这在粉碎肾结石时非常有用，但几乎在其他所有地方都具有破坏性。La cavitación es la formación y colapso de burbujas de vapor en un líquido cuando la presión local cae por debajo de la presión de vapor. Las hélices de los barcos cavitan a gran velocidad, erosionando el bronce; la misma física daña los impulsores de bombas y bordes de hidroalas. El colapso es violento, liberando luz, calor y ondas de choque, útiles para romper cálculos renales pero destructivos en lo demás.التكهف هو تشكل وانهيار فقاعات مليئة بالبخار في سائل عندما ينخفض الضغط الموضعي عن ضغط البخار. تتكهف مراوح السفن عند السرعة العالية، مما يؤدي إلى تآكل البرونز؛ وتؤثر نفس الفيزياء على دافعات المضخات والحواف الأمامية للأجنحة المائية. هذا الانهيار عنيف بما يكفي لإطلاق الضوء والحرارة وموجة صدمية مفيدة لتفتيت حصى الكلى، ولكنه مدمر في كل مكان آخر تقريباً.Cavitação é a formação e colapso de bolhas cheias de vapor em um líquido quando a pressão local cai abaixo da pressão de vapor. Hélices de navios cavitam em velocidade, corroendo o bronze; a mesma física desgasta os rotores de bombas e as bordas de fólios. O colapso é violento o suficiente para liberar luz, calor e uma onda de choque — útil para quebrar pedras nos rins, mas destrutiva em quase tudo.कैविटेशन (Cavitation) एक तरल में भाप से भरे बुलबुलों के बनने और टूटने की प्रक्रिया है जब स्थानीय दबाव भाप के दबाव से नीचे गिर जाता है। जहाजों के प्रोपेलर तेज गति से कैविटेट होते हैं, जिससे उनके कांस्य का क्षरण होता है। यही भौतिकी पंपों के प्ररितक और हाइड्रोफॉइल के किनारों को भी प्रभावित करती है। यह पतन प्रकाश, गर्मी और एक शॉकवेव छोड़ने के लिए काफी हिंसक है।Kavitasi adalah pembentukan dan runtuhnya gelembung berisi uap dalam cairan ketika tekanan lokal turun di bawah tekanan uap. Baling-baling kapal mengalami kavitasi pada kecepatan tinggi, mengikis perunggu; fisika yang sama merusak impeler pompa dan bagian depan hidrofoil. Runtuhnya gelembung cukup keras untuk melepaskan cahaya, panas, dan gelombang kejut, berguna untuk memecahkan batu ginjal.La cavitation est la formation et l'implosion de bulles de vapeur dans un liquide lorsque la pression locale descend sous la pression de vapeur. Les hélices de navires cavitent à grande vitesse, corrodant le bronze ; la même physique endommage les turbines de pompes et les profils d'hydroptères. L'implosion est si violente qu'elle libère de la lumière, de la chaleur et une onde de choc, utile pour détruire les calculs rénaux.キャビテーション（空洞現象）とは、局所的な圧力が蒸気圧を下回ることで、液体中に気泡が発生・消滅する現象である。高速回転する船のプロペラで発生し、青銅を侵食するほか、同様の物理作用がポンプのインペラやウォーターフォイルの前縁にも損傷を与える。気泡の消滅は非常に激しく、光、熱、衝撃波を放出するため、結石の破砕には有用だが、他のほぼすべてにおいては破壊的である。Кавитация — это образование и захлопывание заполненных паром пузырьков в жидкости при падении местного давления ниже давления пара. Гребные винты судов кавитируют на скорости, разрушая бронзу; та же физика повреждает крыльчатки насосов и передние кромки подводных крыльев. Захлопывание происходит бурно, высвобождая свет, тепло и ударную волну, полезную для дробления камней в почках, но разрушительную во всех остальных случаях.Kavitation ist die Bildung und der Kollaps von dampfgefüllten Blasen in einer Flüssigkeit, wenn der lokale Druck unter den Dampfdruck fällt. Schiffspropeller kavitieren bei hoher Geschwindigkeit und erodieren die Bronze; dieselbe Physik beschädigt Pumpenlaufräder und die Vorderkanten von Tragflügeln. Der Kollaps ist so heftig, dass er Licht, Wärme und eine Druckwelle freisetzt — nützlich zur Zertrümmerung von Nierensteinen.공동현상(cavitation)은 액체의 국소 압력이 증기압 이하로 떨어질 때 기포가 형성되고 급격히 붕괴하는 현상이다. 고속 주행 시 선박 프로펠러에서 발생하여 청동 표면을 침식하며, 펌프 임펠러나 수중익선의 선단부도 동일한 물리적 파손을 겪는다. 기포 붕괴 시 극도로 높은 열과 빛, 충격파가 방출되는데, 신장 결석을 파쇄하는 의료 분야 등에는 유용하나 그 외 대부분의 분야에서는 기계적 손상을 초래한다. 기포가 발생하고, 압력이 평형을 이루는 순간 안쪽으로 폭발하듯 붕괴한다. 이 붕괴 과정은 매우 격렬하다. 기포가 수축하는 그 찰나의 순간, 내부 온도는 4,400°C 정도까지 치솟으며 희미한 빛이 방출된다. 이 현상을 sonoluminescence×ConceptsonoluminescenceThe emission of short flashes of light from imploding bubbles in a liquid driven by sound waves or, in the mantis shrimp's case, by a mechanical strike. The mechanism inside the collapsing bubble is still debated. Candidates include blackbody radiation from compressed gas, bremsstrahlung from an ionised plasma, or something stranger. Temperatures of several thousand kelvin have been measured indirectly.声致发光是指液体中崩溃的气泡在声波驱动下，或者在螳螂虾的机械打击下，发射出短暂光闪烁的现象。崩溃气泡内部的发光机制目前仍有争议。可能的解释包括压缩气体的黑体辐射、电离等离子体的韧致辐射，或者某种更奇特的物理机制。科学家已通过间接方法测得数千开尔文的高温。La sonoluminiscencia es la emisión de breves destellos de luz por burbujas que implosionan en un líquido excitado por ondas sonoras o, en el camarón mantis, por un golpe mecánico. El mecanismo interno del colapso aún se debate: se propone radiación de cuerpo negro del gas comprimido, radiación de frenado de un plasma ionizado u otros fenómenos. Se han medido indirectamente temperaturas de varios miles de kelvin.التلألؤ الصوتي هو انبعاث ومضات قصيرة من الضوء من فقاعات منهارة في سائل مدفوع بموجات صوتية أو، في حالة روبيان مانتيس، بضربة ميكانيكية. لا يزال الميكانيك الداخلي للفقاعة المنهارة محل نقاش. وتشمل الاحتمالات إشعاع الجسم الأسود من الغاز المضغوط، أو إشعاع الكبح من بلازما متأينة، أو شيئاً أكثر غراية. وقد تم قياس درجات حرارة تصل إلى عدة آلاف كلفن بشكل غير مباشر.Sonoluminescência é a emissão de curtos flashes de luz a partir de bolhas que implodem em um líquido sob a ação de ondas sonoras ou, no caso da lagosta-boxeadora, por um golpe mecânico. O mecanismo dentro da bolha em colapso ainda é debatido. Os candidatos incluem radiação de corpo negro do gás comprimido, radiação de frenagem de um plasma ionizado ou processos mais exóticos. Temperaturas de milhares de kelvin foram estimadas.सोनोल्यूमिनिसेंस (Sonoluminescence) ध्वनि तरंगों द्वारा या मेंटिस झींगा के मामले में एक यांत्रिक प्रहार द्वारा संचालित तरल में फटने वाले बुलबुलों से प्रकाश की छोटी चमक का उत्सर्जन है। ढहते बुलबुले के अंदर की प्रक्रिया अभी भी बहस का विषय है। संभावित कारणों में संपीड़ित गैस से ब्लैकबॉडी विकिरण, या कुछ और अजीब शामिल है। परोक्ष रूप से कई हजार केल्विन तापमान मापा गया है।Sonoluminesensi adalah emisi kilatan cahaya singkat dari gelembung yang meledak dalam cairan जो dipicu oleh gelombang suara atau, pada udang mantis, oleh serangan mekanis. Mekanisme di dalam gelembung yang runtuh masih diperdebatkan. Kemungkinannya meliputi radiasi benda hitam dari gas terkompresi, radiasi pengereman dari plasma terionisasi, atau hal lain. Suhu hingga beberapa ribu kelvin telah diukur secara tidak langsung.La sonoluminescence est l'émission de brefs flashs de luz par des bulles implosant dans un liquide sous l'effet d'ondes sonores ou, chez la crevette-mante, d'un choc mécanique. Le mécanisme interne de l'implosion reste débattu, les hypothèses incluant le rayonnement de corps noir du gaz comprimé, le rayonnement de freinage d'un plasma ionisé ou d'autres théories. Des températures de plusieurs milliers de kelvins ont été mesurées.音響発光（ソノルミネッセンス）とは、音波（シャコの場合は打撃時の衝撃）によって液体中で圧壊する気泡から、極めて短い光のフラッシュが放出される現象である。崩壊する気泡の内部メカニズムについては未だに議論が続いており、圧縮された気体からの黒体放射や、電離プラズマによる制動放射などが候補に挙げられている。間接的な測定では数千ケルビンに達する温度が記録されている。Сонолюминесценция — это излучение коротких вспышек света схлопывающимися пузырьками в жидкости под действием звуковых волн или, в случае креветки-богомола, механического удара. Механизм внутри схлопывающегося пузырька все еще обсуждается. Среди кандидатов — тепловое излучение сжатого газа, тормозное излучение ионизированной плазмы или нечто более экзотическое. Косвенно измерялись температуры в несколько тысяч кельвинов.Sonolumineszenz ist die Emission kurzer Lichtblitze von implodierenden Blasen in einer Flüssigkeit, die durch Schallwellen oder, beim Fangschreckenkrebs, durch einen mechanischen Schlag angeregt werden. Der genaue Mechanismus im Inneren der kollabierenden Blase ist noch umstritten. Zu den Kandidaten gehören Schwarzkörperstrahlung des komprimierten Gases oder Bremsstrahlung eines ionisierten Plasmas. Temperaturen von mehreren tausend Kelvin wurden gemessen.음파발광(sonoluminescence)은 초음파 등의 음파 또는 갯가재의 물리적 타격으로 인해 액체 속에서 급격히 붕괴하는 기포가 아주 짧은 순간 동안 빛을 방출하는 현상이다. 기포 붕괴 시 내부에서 발광이 일어나는 미시적 원인에 대해서는 압축 기체의 흑체 복사, 이온화 플라즈마의 제동 복사 등 다양한 학설이 대립 중이다. 간접 측정을 통해 기포 중심부에서 수천 켈빈(K)에 달하는 온도가 관측된 바 있다.라 부르는데, 공작갯가재의 경우 초고속 카메라에 그 모습이 포착되기도 했다. 사실상 모든 타격은 두 번 이루어지는 셈이다. 먼저 곤봉이 때리고, 불과 수분의 1밀리초 후에 기포가 붕괴하며 발생하는 충격파가 뒤따른다. 달팽이는 자신이 한 번 맞았다는 사실을 깨닫기도 전에 이미 두 번의 타격을 받는다.

곤봉은 어떻게 파괴되지 않는가

합리적인 공학적 직관으로 볼 때, 그런 곤봉은 존재할 수 없다. 타격 시 발생하는 힘은 세라믹을 산산조각 내고 강철에 구멍을 낼 정도다. 공작갯가재는 몇 달마다 허물을 벗고 새 곤봉을 길러내지만, 하나의 곤봉으로 허물을 벗기 전까지 수만 번의 타격을 거뜬히 수행한다. 곤봉의 구조 어딘가에 자신을 파괴할 수도 있는 반동을 흡수하는 비결이 숨어 있는 것이다.

2012년부터 발표된 일련의 논문을 통해 캘리포니아 대학교 리버사이드 캠퍼스의 David Kisailus×PersonDavid KisailusMaterials scientist at the University of California, Irvine, previously at UC Riverside, who led the team that worked out the layered architecture of the mantis shrimp's dactyl club beginning in 2012. His group has since extended the work to fish scales, mollusc shells, and engineered composites that copy the helicoidal fibre arrangement for aerospace and protective applications.大卫·基赛勒斯是加利福尼亚大学欧文分校（此前任职于加州大学河滨分校）的材料科学家。自2012年起，他带领团队解析了螳螂虾捕食足锤击部的分层结构。此后，他的课题组将研究工作拓展到鱼鳞、贝壳以及模仿螺旋形纤维排列的工程复合材料中，以期在航空航天和防护装备领域获得应用。Científico de materiales de la Universidad de California en Irvine, antes en UC Riverside, que lideró el equipo que descifró la arquitectura estratificada de la maza dactilar del camarón mantis a partir de 2012. Desde entonces, su grupo ha extendido la investigación a escamas de peces, conchas de moluscos y compuestos de ingeniería que copian la disposición helicoidal de fibras para aplicaciones aeroespaciales y de protección.ديفيد كيسايلوس هو عالم مواد في جامعة كاليفورنيا في إيرفين، وكان يعمل سابقاً في جامعة كاليفورنيا في ريفيرسايد. قاد كيسايلوس الفريق الذي كشف عن البنية الطبقية لملقط روبيان مانتيس بدءاً من عام 2012. ومنذ ذلك الحين، وسعت مجموعته هذا العمل ليشمل قشور الأسماك وأصداف الرخويات والمواد المركبة الهندسية التي تحاكي الترتيب الحلزوني للألياف لتطبيقات الطيران والحماية.Cientista de materiais da Universidade da Califórnia em Irvine, anteriormente na UC Riverside, que liderou a equipe que desvendou a arquitetura em camadas da clava dáctila da lagosta-boxeadora a partir de 2012. Desde então, seu grupo estendeu o trabalho para escamas de peixes, conchas de moluscos e compósitos de engenharia que copiam o arranjo helicoidal de fibras para aplicações aeroespaciais e de proteção.कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, इरविन में सामग्री वैज्ञानिक, जो पहले यूसी रिवरसाइड में थे, जिन्होंने डेविड किसालुस (David Kisailus) के नेतृत्व में 2012 में मेंटिस झींगा के डैक्टाइल क्लब की स्तरित संरचना पर काम किया था। उनके समूह ने तब से मछली के तराजू, मोलस्क के गोले और इंजीनियर कंपोजिट पर काम का विस्तार किया है जो एयरोस्पेस और सुरक्षात्मक अनुप्रयोगों के लिए फाइबर व्यवस्था की नकल करते हैं।Ilmuwan bahan di University of California, Irvine, sebelumnya di UC Riverside, yang memimpin tim peneliti arsitektur berlapis pada pemukul udang mantis sejak 2012. Kelompoknya telah memperluas penelitian ini ke sisik ikan, cangkang moluska, dan komposit rekayasa yang meniru susunan serat helikoidal untuk aplikasi kedirgantaraan serta pelindung kekuatan tinggi.Scientifique des matériaux à l'université de Californie à Irvine, auparavant à UC Riverside, qui a dirigé l'équipe ayant décrypté la structure multicouche de la pince de la crevette-mante à partir de 2012. Son groupe a depuis élargi ses travaux aux écailles de poisson, aux coquilles de mollusques et aux composites synthétiques imitant cet agencement de fibres hélicoïdales pour des applications aérospatiales et balistiques.カリフォルニア大学アーバイン校（以前はカリフォルニア大学リバーサイド校）の材料科学者。2012年以降、モンハナシャコの第2胸脚（捕脚）にある打撃部の層状構造を解明する研究チームを主導した。彼のグループはその後、研究の対象を魚の鱗や貝殻、さらには航空宇宙や防護服分野への応用を目指してらせん状の繊維配列を模倣したエンジニアリング複合材料へと広げている。Материаловед из Калифорнийского университета в Ирвайне, ранее работавший в Калифорнийском университете в Риверсайде. С 2012 года он возглавлял команду, исследовавшую слоистую архитектуру ударного органа креветки-богомола. С тех пор его группа распространила эти исследования на рыбью чешую, раковины моллюсков и композиты, копирующие спиралевидное расположение волокон для аэрокосмической отрасли.Materialwissenschaftler an der University of California, Irvine, zuvor an der UC Riverside, der das Team leitete, das ab 2012 die geschichtete Struktur des Schlagwerkzeugs des Fangschreckenkrebses entschlüsselte. Seine Gruppe hat diese Arbeit seitdem auf Fischschuppen, Molluskenschalen und künstliche Verbundwerkstoffe ausgeweitet, die die helikoide Faseranordnung für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt kopieren.캘리포니아 대학교 어바인(UC Irvine) 소속의 재료공학자(이전 UC 리버사이드 근무)로, 2012년부터 갯가재의 강력한 타격용 앞다리(dactyl club)의 내부 적층 아키텍처를 밝혀낸 연구팀을 이끌었다. 그의 연구 그룹은 이 적층 분석 기법을 물고기 비늘, 연체동물 껍질로 확장했으며, 헬리코이달(나선형) 섬유 배열 구조를 모방한 고강도 항공우주용 및 방호용 엔지니어링 신소재 개발 연구를 지속하고 있다. 교수 연구진이 밝혀낸 답은 화학적이 아닌 구조적인 것이었다. 타격면은 치아 법랑질과 같은 광물인 하이드록시아파타이트의 얇은 층으로 이루어져 있는데, 이 광물은 타격 방향으로 정렬된 이례적으로 밀도가 높은 막대 형태로 결정화되어 있다. 그 뒤편에는 탄산칼슘이 침투한 키틴 섬유가 helicoidal architecture×Concepthelicoidal (Bouligand) architectureA material design in which thin layers of aligned fibres are stacked with each layer rotated by a small angle from the one below, producing a slow spiral through the thickness. Named for the French biologist Yves Bouligand, who described it in crustacean cuticle in 1965. A crack travelling through the stack must continuously change direction, dissipating energy and resisting catastrophic failure.布里冈结构是一种材料设计方式，其中对齐纤维组成的薄层依次叠放，且每层均比其下方的一层旋转微小角度，从而在厚度方向上形成缓慢的螺旋。该结构以法国生物学家伊夫·布里冈的名字命名，他于1965年首次在甲壳动物的角质层中描述了这种结构。穿过此结构的裂纹必须不断改变方向，从而耗散能量并防止灾难性失效。Diseño de materiales en el que se apilan capas delgadas de fibras alineadas, cada una rotada un pequeño ángulo respecto a la inferior, formando una espiral lenta en el espesor. Llamada así por el biólogo francés Yves Bouligand, quien la describió en la cutícula de crustáceos en 1965. Las grietas que avanzan por el material deben cambiar de dirección constantemente, disipando energía y evitando fallas catastróficas.بنية بوليغاند هي تصميم للمواد يتم فيه رص طبقات رقيقة من الألياف المحاذية مع تدوير كل طبقة بزاوية صغيرة مقارنة بالطبقة التي تحتها، مما ينتج حلزوناً تدريجياً عبر السماكة. سميت باسم عالم الأحياء الفرنسي إيف بوليغاند، الذي وصفها في قشيرات القشريات عام 1965. يجب على الشق الذي يمر عبر هذه البنية تغيير اتجاهه باستمرار، مما يبدد الطاقة ويقاوم الفشل الكارثي.Estrutura de Bouligand é um design de materiais no qual camadas finas de fibras alinhadas são empilhadas, com cada camada rotacionada por um pequeno ângulo em relação à inferior, produzindo uma espiral lenta ao longo da espessura. Nomeada em homenagem ao biólogo francês Yves Bouligand, que a descreveu na cutícula de crustáceos em 1965. Uma trinca deve mudar de direção constantemente, dissipando energia e evitando falhas catastróficas.एक सामग्री डिज़ाइन जिसमें संरेखित फाइबर की पतली परतें इस प्रकार खड़ी की जाती हैं कि प्रत्येक परत नीचे की परत से थोड़े कोण पर घूमती है, जिससे मोटाई के माध्यम से एक धीमी सर्पिल बनती है, जिसे बॉलिगैंड संरचना (Bouligand structure) कहा जाता है। इसका नाम फ्रांसीसी जीवविज्ञानी यवेस बॉलिगैंड के नाम पर रखा गया है, जिन्होंने 1965 में क्रस्टेशियन क्यूटिकल में इसका वर्णन किया था। दरार को ऊर्जा नष्ट करनी होती है।Struktur Bouligand adalah desain material yang terdiri dari lapisan tipis serat sejajar yang ditumpuk, dengan setiap lapisan diputar pada sudut kecil relatif terhadap lapisan di bawahnya, menghasilkan spiral lambat di sepanjang ketebalan. Dinamai dari biolog Prancis Yves Bouligand yang mendeskripsikannya pada kutikula krustasea tahun 1965. Retakan yang merambat harus terus berputar arah, mendisipasi energi dan menolak patah.Structure de Bouligand : conception de matériau où de fines couches de fibres alignées sont empilées, chaque couche étant pivotée d'un angle faible par rapport à la précédente, formant une spirale progressive dans l'épaisseur. Nommée d'après le biologiste français Yves Bouligand, qui l'a décrite dans la cuticule des crustacés en 1965. Une fissure traversant cet empilement doit dévier sans cesse, dissipant l'énergie et évitant la rupture.ブーリガン構造とは、整列した繊維の薄い層を、各層がすぐ下の層からわずかな角度ずつ回転するように積み重ねることで、厚み方向に向かって緩やかな螺旋を形成する材料設計である。1965年に甲殻類のクチクラ（外骨格）においてこの構造を記述したフランスの生物学者イヴ・ブーリガンにちなんで名付けられた。この積層構造を進む亀裂は常に方向を変えなければならず、エネルギーが分散されて破滅的な破壊を防ぐ。Структура Булигана — это структура материала, в которой тонкие слои выровненных волокон уложены так, что каждый слой повернут на небольшой угол относительно нижележащего, образуя плавную спираль по всей толщине. Названа в честь французского биолога Ива Булигана, описавшего ее в кутикуле ракообразных в 1965 году. Трещина, проходящая через нее, вынуждена постоянно менять направление, что рассеивает энергию и предотвращает разрушение.Bouligand-Struktur ist ein Materialdesign, bei dem dünne Schichten ausgerichteter Fasern so gestapelt werden, dass jede Schicht um einen kleinen Winkel gegenüber der darunter liegenden gedreht ist, was eine Spirale durch die Dicke erzeugt. Benannt nach dem französischen Biologen Yves Bouligand, der sie 1965 in der Kutikula von Krebsen beschrieb. Ein Riss muss ständig die Richtung ändern, was Energie ableitet und katastrophales Versagen verhindert.부리간드 구조(Bouligand structure)는 정렬된 섬유의 얇은 층들을 적층하되 각 층을 바로 아래 층으로부터 미세한 각도만큼 회전시켜 쌓음으로써 전체 두께 방향으로 완만한 나선형 구조를 형성하는 재료 설계 방식이다. 1965년 갑각류의 큐티클(외피)에서 이 구조를 최초 발견한 프랑스 생물학자 이브 부리간드의 이름을 땄다. 균열 발생 시 전파 방향이 계속 꺾이며 에너지를 분산시켜 치명적 파괴를 방지한다.로 배열된 더 두꺼운 영역이 자리 잡고 있다. 각 섬유층은 바로 아래층과 몇 도씩 어긋나게 회전하며 쌓여 있어서, 약 200개의 층이 쌓이면 완벽한 나선형을 이룬다. 이 소재를 뚫고 나아가려는 균열은 회전하는 섬유를 따라 계속해서 방향을 틀어야만 한다. 균열은 방향을 바꿀 때마다 에너지를 잃는다. 그렇게 나선 구조를 따라 곤봉 안쪽으로 1밀리미터 정도 파고들 때쯤이면, 균열의 에너지는 완전히 소멸한다.

이러한 패턴은 공작갯가재에게만 고유한 것은 아니다. 딱정벌레의 겉날개, 물고기 비늘, 일부 식물의 세포벽에서도 나타난다. 하지만 공작갯가재의 사례는 자연계에서 가장 가혹한 시험대를 견뎌내는 형태다. 이 설계를 모방하여 탄소 섬유를 동일한 회전 적층 패턴으로 짠 복합 패널은 실험실 테스트에서 현저히 뛰어난 내충격성을 보여주었다. 나선형 적층 방식은 현재 항공기 외피, 방탄복, 헬멧 제작에 진지하게 고려되고 있다.

눈에 얽힌 또 다른 이야기

곤봉이 잡지 표지를 장식할 만큼 유명하지만, 이 동물의 눈은 어쩌면 그보다 더 기이하다. 인간의 색각은 세 종류의 광수용체를 사용한다. 반면 공작갯가재는 12개에서 16개 사이의 광수용체를 가지고 있다. 여기에는 자외선에 맞추어진 수용체와, 다른 어떤 동물도 감지하지 못한다고 알려진 원편광에 민감한 수용체들이 포함된다. 오랫동안 생물학자들은 이것이 공작갯가재가 엄청난 해상도로 색을 본다는 의미라고 가정해 왔다. 하지만 2014년 퀸즐랜드 대학교의 Justin Marshall×PersonJustin MarshallNeurobiologist at the University of Queensland's Queensland Brain Institute, known for decades of work on visual systems in reef animals. His 2014 paper with Hanne Thoen and colleagues used behavioural training to show that mantis shrimp discriminate colours less finely than vertebrates, despite having far more photoreceptor classes, and proposed that the eye performs fast pattern recognition rather than spectral analysis.贾斯汀·马歇尔是昆士兰大学昆士兰脑研究所的神经生物学家，数十年来致力于研究珊瑚礁动物的视觉系统。他于2014年与汉娜·索恩及同事发表的论文中，利用行为训练表明，尽管螳螂虾拥有多得多的光感受器类别，但它们分辨颜色的精细度其实不如脊椎动物，并提出螳螂虾的眼睛执行的是快速模式识别，而非光谱分析。Neurobiólogo del Instituto del Cerebro de la Universidad de Queensland, conocido por décadas de trabajo en sistemas visuales de animales de arrecife. Su artículo de 2014 con Hanne Thoen y colegas usó entrenamiento conductual para mostrar que el camarón mantis discrimina colores de forma menos precisa que los vertebrados, pese a tener más clases de fotorreceptores, proponiendo que su ojo realiza un reconocimiento rápido de patrones.جاستن مارشال هو عالم أحياء عصبية في معهد كوينزلاند للدماغ بجامعة كوينزلاند، وهو معروف بعقود من العمل على الأنظمة البصرية في حيوانات الشعاب المرجانية. استخدمت ورقته البحثية عام 2014 مع هانا ثوين وزملائها التدريب السلوكي لإثبات أن روبيان مانتيس يميز الألوان بشكل أقل دقة من الفقاريات، على الرغم من امتلاكه فئات أكثر بكثير من المستقبلات الضوئية، واقترحت أن العين تؤدي التعرف السريع على الأنماط.Neurobiólogo no Queensland Brain Institute da Universidade de Queensland, conhecido por décadas de trabalho em sistemas visuais de animais de recife. Seu artigo de 2014 com Hanne Thoen e colegas usou treinamento comportamental para mostrar que a lagosta-boxeadora discrimina cores de forma menos refinada que os vertebrados, apesar de ter muito mais classes de fotorreceptores, e propôs que o olho realiza reconhecimento rápido de padrões.क्वींसलैंड विश्वविद्यालय के क्वींसलैंड ब्रेन इंस्टीट्यूट में न्यूरोबायोलॉजिस्ट, जो चट्टानी जानवरों में दृश्य प्रणालियों पर दशकों के काम के लिए जाने जाते हैं, जिन्हें जस्टिन मार्शल (Justin Marshall) कहा जाता है। हैन थोएन और उनके सहयोगियों के साथ उनके 2014 के पेपर ने व्यवहारिक प्रशिक्षण का उपयोग करके दिखाया कि मेंटिस झींगा कशेरुकियों की तुलना में रंगों में कम अंतर करते हैं, बावजूद इसके कि उनके पास कई फोटोरिसेप्टर वर्ग हैं।Neurobiolog di Queensland Brain Institute, University of Queensland, yang dikenal karena penelitiannya selama puluhan tahun tentang sistem visual hewan terumbu karang. Makalahnya tahun 2014 bersama Hanne Thoen dan rekan-rekan menunjukkan bahwa udang mantis membedakan warna kurang sensitif dibanding vertebrata, meskipun memiliki kelas fotoreseptor jauh lebih banyak, menunjukkan mata melakukan pengenalan pola cepat daripada analisis spektral.Neurobiologiste au Queensland Brain Institute de l'université du Queensland, connu pour ses décennies de recherche sur le système visuel des animaux récifaux. Sa publication de 2014 avec Hanne Thoen et ses collègues montre, par conditionnement comportemental, que la crevette-mante distingue moins bien les couleurs que les vertébrés malgré un plus grand nombre de photorécepteurs, suggérant que son œil privilégie la reconnaissance de formes.クイーンズランド大学脳研究所の神経生物学者であり、サンゴ礁生物の視覚システムに関する数十年にわたる研究で知られる。2014年のハネ・ソエンらとの共同論文では、行動訓練を用いることで、モンハナシャコは脊椎動物よりもはるかに多くの光受容体クラスを持つにもかかわらず、色を識別する精度は劣ることを示し、シャコの目は分光分析ではなく高速なパターン認識を行っているという説を提唱した。Нейробиолог из Института мозга Квинслендского университета, известный десятилетиями исследований зрительных систем рифовых животных. Его статья 2014 года, написанная совместно с Ханной Тон и коллегами, с помощью поведенческого обучения показала, что креветка-богомол различает цвета менее тонко, чем позвоночные, несмотря на наличие гораздо большего числа классов фоторецепторов, и предположила, что глаз выполняет быстрое распознавание образов.Neurobiologe am Queensland Brain Institute der University of Queensland, bekannt für seine jahrzehntelange Arbeit über die visuellen Systeme von Rifftieren. Seine Arbeit aus dem Jahr 2014 mit Hanne Thoen und Kollegen zeigte durch Verhaltenstraining, dass Fangschreckenkrebse Farben weniger feinsinnig unterscheiden als Wirbeltiere, obwohl sie viel mehr Fotorezeptorklassen besitzen. Er schlug vor, dass das Auge eine schnelle Mustererkennung durchführt.퀸즐랜드 대학교 산하 퀸즐랜드 뇌연구소 소속의 신경생물학자(Justin Marshall)로, 산호초 서식 생물들의 시각 체계에 관한 수십 년간의 연구로 저명하다. 2014년 한네 톤(Hanne Thoen) 등 동료 연구원들과 공동 집필한 논문에서 행동 훈련 방식을 통해 갯가재가 척추동물에 비해 색상 식별력이 떨어진다는 점을 입증했다. 이는 수많은 광수용체 세포가 스펙트럼 분석 대신 시각 패턴을 초고속으로 인지하는 데 사용됨을 시사한다.이 발표한 연구는 정반대의 가능성을 시사한다. 공작갯가재는 인간보다 색을 덜 정교하게 구별하는 것으로 보이며, 수용체들은 아마도 시각 정보를 구축하기보다는 장면을 스캔하는 일종의 광학 바코드 판독기처럼 빠르고 계산량이 적은 인식 작업에 사용되는 듯하다. 결정적인 순간이 단 3밀리초에 불과한 동물에게 이러한 절충은 합리적인 선택이다.

우리가 여전히 모르는 것들

우리는 이들의 스프링 구조가 구체적으로 어떻게 작동하는지 모른다. 타격에 필요한 에너지는 안장 모양의 큐티클 조직에서 나온다. 공작갯가재는 근육을 이용해 이 조직을 천천히 압축한 다음, 마치 석궁처럼 걸쇠를 풀어 에너지를 방출한다. 이 안장 모양 조직의 기하학적 구조와, 피로 누적 없이 탄성 에너지를 저장하는 정확한 방식은 여전히 모델링 단계에 머물러 있다.

생물학적 펀치의 상한선이 어디인지도 알지 못한다. 몸집이 큰 공작갯가재일수록 절대적인 힘은 더 강하지만, 이상하게도 가속도는 더 낮다. 바닷가재 정도의 크기를 가진 생물이 원칙적으로 동일한 메커니즘을 진화시킬 수 있는지, 아니면 그보다 작은 크기에서 물리학적인 한계에 부딪히는지는 아직 밝혀지지 않았다.

공작갯가재가 실제로 무엇을 보는지도 정확히 모른다. 2014년의 연구 결과는 설득력이 있지만, 편광 채널이 실제로 어떤 용도로 쓰이는지에 대해서는 의문을 남긴다. 짝을 식별하거나, 먹잇감을 탐지하거나, 엿보는 눈이 가득한 산호초에서 자기들만의 은밀한 신호를 보내는 용도일 수도 있다. 이를 확인하기 위한 몇몇 실험에는 산호초의 시간 척도에 맞춰 원편광 패턴을 방출할 수 있는 디스플레이 제작이 필요한데, 이는 말처럼 쉬운 일이 아니다.

4억 년이라는 시간은 단 하나의 설계 문제를 반복해서 다듬기에 충분한 시간이다. 공작갯가재가 내놓은 답은 스프링, 걸쇠, 곤봉, 기포, 그리고 충격파로 이어지는 일련의 과정이다. 이 모든 것은 무언가 움직였다는 사실이 인간의 신경에 전달되기도 전에 순차적으로 발사된다.

Ein zehn Zentimeter langes Krustentier an einem pazifischen Riff führt einen Schlag aus, der die Sonne für einen Augenblick überstrahlt. Der Schlag trifft so hart, dass das Wasser selbst in Licht aufblitzt. Seit zwanzig Jahren versuchen Materialwissenschaftler, diese Keule zu kopieren.

Der Pfauenaugen-Fangschreckenkrebs, Odontodactylus scyllarus×ConceptOdontodactylus scyllarusThe peacock mantis shrimp, a stomatopod crustacean native to Indo-Pacific reefs from East Africa to Guam. Adults reach about eighteen centimetres and live in self-excavated burrows, ambushing snails, crabs, and small fish with a hammer-like second pair of thoracic appendages. The species is the most-studied of roughly four hundred and fifty stomatopods and the reference animal for nearly all of the club-mechanics work.蝉形齿指虾蛄（俗称雀尾螳螂虾）是一种口足类甲壳动物，原生于从东非到关岛的印度洋-太平洋珊瑚礁海域。成年个体体长可达约18厘米，栖息于自己挖掘的洞穴中，利用像锤子一样的第二对胸足伏击蜗牛、螃蟹和小鱼。该物种是约450种口足类动物中研究最深入的一种，也是几乎所有关于捕食足力学研究的基准动物。El camarón mantis pavo real, un crustáceo estomatópodo nativo de los arrecifes del Indo-Pacífico, desde el este de África hasta Guam. Los adultos alcanzan unos dieciocho centímetros y viven en madrigueras excavadas por ellos mismos, emboscando caracoles, cangrejos y peces pequeños con un segundo par de apéndices torácicos en forma de martillo. Es el estomatópodo más estudiado y la especie de referencia para la mecánica de su maza.روبيان مانتيس الطاووس هو قشري من فصيلة فمويات الأرجل، موطنه الأصلي شعاب المحيطين الهندي والهادئ من شرق إفريقيا إلى غوام. يصل طول البالغين إلى حوالي 18 سم ويعيشون في جحور يحفرونها بأنفسهم، حيث يتربصون بالحلزونات والسلطعونات والأسماك الصغيرة ويهاجمونها بزوج ثانٍ من الزوائد الصدرية يشبه المطرقة. هذا النوع هو الأكثر دراسة ومرجع لأبحاث الميكانيكا الحيوية.A lagosta-boxeadora-palhaço é um crustáceo estomatópode nativo de recifes do Indo-Pacífico, da África Oriental a Guam. Os adultos atingem cerca de dezoito centímetros e vivem em tocas escavadas por eles mesmos, emboscando caramujos, caranguejos e pequenos peixes com um segundo par de apêndices torácicos em forma de martelo. É o estomatópode mais estudado e o animal de referência para quase todo o trabalho de mecânica de impacto.मयूर मेंटिस झींगा, एक स्टोमेटोपॉड क्रस्टेशियन जो पूर्वी अफ्रीका से गुआम तक भारत-प्रशांत चट्टानों का मूल निवासी है, जिसे ओडोंटोडैक्टाइलस स्काइलारस (Odontodactylus scyllarus) कहा जाता है। वयस्क लगभग अठारह सेंटीमीटर तक पहुंचते हैं और खुद के खोदे गए बिलों में रहते हैं, जो हथौड़े जैसे वक्षीय उपांगों की दूसरी जोड़ी के साथ घोंघे, केकड़ों और छोटी मछलियों पर घात लगाते हैं। यह प्रजाति सबसे अधिक अध्ययन की जाने वाली प्रजाति है।Udang mantis merak, krustasea stomatopoda asli terumbu karang Indo-Pasifik dari Afrika Timur hingga Guam. Dewasa mencapai ukuran sekitar delapan belas sentimeter dan tinggal di liang yang digali sendiri, menjebak siput, kepiting, dan ikan kecil dengan sepasang alat gerak dada kedua yang menyerupai palu. Spesies ini paling banyak dipelajari dari sekitar empat ratus lima puluh stomatopoda dan menjadi acuan penelitian mekanika pemukul.La crevette-mante paon (Odontodactylus scyllarus) est un crustacé stomatopode originaire des récifs de l'Indo-Pacifique, de l'Afrique de l'Est à Guam. Les admis atteignent environ dix-huit centimètres et vivent dans des terriers creusés par eux-mêmes, embusquant escargots, crabes et petits poissons à l'aide de leur deuxième paire d'appendices thoraciques en forme de marteau. C'est l'espèce de référence pour l'étude mécanique de ces pinces.モンハナシャコは、東アフリカからグアムにかけてのインド太平洋のサンゴ礁に生息する口脚目の甲殻類である。成体は約18センチメートルに達し、自ら掘った巣穴に暮らす。ハンマーのような形状をした第2胸脚（捕脚）を用いて、巻貝やカニ、小魚などを待ち伏せして襲う。約450種存在するシャコ類の中で最も研究が進んでおり、その打撃力学に関するほぼすべての研究の基準生物となっている。Павлинья креветка-богомол (Odontodactylus scyllarus) — ротоногое ракообразное, обитающее на рифах Индо-Тихоокеанского региона от Восточной Африки до Гуама. Взрослые особи достигают около 18 см и живут в самостоятельно вырытых норах, устраивая засады на улиток, крабов и мелкую рыбу с помощью молотоподобной второй пары грудных конечностей. Это самый изученный вид из ротоногих и модельный объект для механики удара.Der Pfauenaugen-Fangschreckenkrebs ist ein stomatopoder Krebs, der in den Riffen des Indopazifiks von Ostafrika bis Guam heimisch ist. Erwachende Tiere werden etwa achtzehn Zentimeter groß und leben in selbst gegrabenen Höhlen, wo sie Schnecken, Krabben und kleine Fische mit einem hammerartigen zweiten Paar von Brustgliedmaßen überfallen. Die Art ist der am besten untersuchte Stomatopode und das Referenztier für Schlagmechanik-Forschung.공작갯가재(Odontodactylus scyllarus)는 동아프리카에서 괌에 이르는 인도-태평양 산호초 지대에 서식하는 구각목 갑각류이다. 성체는 약 18cm까지 자라며 직접 판 굴속에 살면서 망치처럼 생긴 두 번째 가슴 다리를 이용해 달팽이, 게, 작은 물고기 등을 습격한다. 약 450종의 구각류 중 가장 연구가 많이 된 종으로, 이들의 강력한 타격(dactyl club) 메커니즘을 분석하는 거의 모든 공학 연구의 표준 모델 생물이다., lebt in einer Wohnhöhle in Korallenriffen und frisst Schnecken. Um an eine Schnecke heranzukommen, zertrümmert er das Gehäuse mit einer Keule am Ende seines zweiten Gliedmaßenpaares. Der Schlag dauert weniger als drei Millisekunden. Die Keule verlässt ihre Ruheposition mit etwa dreiundzwanzig Metern pro Sekunde und erfährt dabei eine Beschleunigung von mehr als zehntausend g. Eine Pistolenkugel, die die Mündung verlässt, beschleunigt langsamer.

Das allein wäre schon ungewöhnlich. Was den Schlag jedoch so seltsam macht, ist das, was mit dem Wasser vor ihm passiert.

Die Keule bewegt sich so schnell, dass das umgebende Meerwasser den Unterdruckbereich hinter ihr nicht füllen kann. Ein dampfgefüllter Hohlraum öffnet sich — eine cavitation×ConceptcavitationThe formation and collapse of vapour-filled bubbles in a liquid when local pressure drops below the vapour pressure. Ship propellers cavitate at speed, eroding the bronze; the same physics pits the impellers of pumps and the leading edges of hydrofoils. The collapse is violent enough to release light, heat, and a shockwave — useful for breaking kidney stones, destructive almost everywhere else.空化是指当局部压力降至蒸汽压以下时，液体中气泡的形成和破裂过程。船用螺旋桨在高转速下会产生空化现象，从而侵蚀青铜叶片；同样的物理原理也会损坏水泵叶轮和水翼的前缘。气泡的破裂非常剧烈，足以释放出光、热和冲击波——这在粉碎肾结石时非常有用，但几乎在其他所有地方都具有破坏性。La cavitación es la formación y colapso de burbujas de vapor en un líquido cuando la presión local cae por debajo de la presión de vapor. Las hélices de los barcos cavitan a gran velocidad, erosionando el bronce; la misma física daña los impulsores de bombas y bordes de hidroalas. El colapso es violento, liberando luz, calor y ondas de choque, útiles para romper cálculos renales pero destructivos en lo demás.التكهف هو تشكل وانهيار فقاعات مليئة بالبخار في سائل عندما ينخفض الضغط الموضعي عن ضغط البخار. تتكهف مراوح السفن عند السرعة العالية، مما يؤدي إلى تآكل البرونز؛ وتؤثر نفس الفيزياء على دافعات المضخات والحواف الأمامية للأجنحة المائية. هذا الانهيار عنيف بما يكفي لإطلاق الضوء والحرارة وموجة صدمية مفيدة لتفتيت حصى الكلى، ولكنه مدمر في كل مكان آخر تقريباً.Cavitação é a formação e colapso de bolhas cheias de vapor em um líquido quando a pressão local cai abaixo da pressão de vapor. Hélices de navios cavitam em velocidade, corroendo o bronze; a mesma física desgasta os rotores de bombas e as bordas de fólios. O colapso é violento o suficiente para liberar luz, calor e uma onda de choque — útil para quebrar pedras nos rins, mas destrutiva em quase tudo.कैविटेशन (Cavitation) एक तरल में भाप से भरे बुलबुलों के बनने और टूटने की प्रक्रिया है जब स्थानीय दबाव भाप के दबाव से नीचे गिर जाता है। जहाजों के प्रोपेलर तेज गति से कैविटेट होते हैं, जिससे उनके कांस्य का क्षरण होता है। यही भौतिकी पंपों के प्ररितक और हाइड्रोफॉइल के किनारों को भी प्रभावित करती है। यह पतन प्रकाश, गर्मी और एक शॉकवेव छोड़ने के लिए काफी हिंसक है।Kavitasi adalah pembentukan dan runtuhnya gelembung berisi uap dalam cairan ketika tekanan lokal turun di bawah tekanan uap. Baling-baling kapal mengalami kavitasi pada kecepatan tinggi, mengikis perunggu; fisika yang sama merusak impeler pompa dan bagian depan hidrofoil. Runtuhnya gelembung cukup keras untuk melepaskan cahaya, panas, dan gelombang kejut, berguna untuk memecahkan batu ginjal.La cavitation est la formation et l'implosion de bulles de vapeur dans un liquide lorsque la pression locale descend sous la pression de vapeur. Les hélices de navires cavitent à grande vitesse, corrodant le bronze ; la même physique endommage les turbines de pompes et les profils d'hydroptères. L'implosion est si violente qu'elle libère de la lumière, de la chaleur et une onde de choc, utile pour détruire les calculs rénaux.キャビテーション（空洞現象）とは、局所的な圧力が蒸気圧を下回ることで、液体中に気泡が発生・消滅する現象である。高速回転する船のプロペラで発生し、青銅を侵食するほか、同様の物理作用がポンプのインペラやウォーターフォイルの前縁にも損傷を与える。気泡の消滅は非常に激しく、光、熱、衝撃波を放出するため、結石の破砕には有用だが、他のほぼすべてにおいては破壊的である。Кавитация — это образование и захлопывание заполненных паром пузырьков в жидкости при падении местного давления ниже давления пара. Гребные винты судов кавитируют на скорости, разрушая бронзу; та же физика повреждает крыльчатки насосов и передние кромки подводных крыльев. Захлопывание происходит бурно, высвобождая свет, тепло и ударную волну, полезную для дробления камней в почках, но разрушительную во всех остальных случаях.Kavitation ist die Bildung und der Kollaps von dampfgefüllten Blasen in einer Flüssigkeit, wenn der lokale Druck unter den Dampfdruck fällt. Schiffspropeller kavitieren bei hoher Geschwindigkeit und erodieren die Bronze; dieselbe Physik beschädigt Pumpenlaufräder und die Vorderkanten von Tragflügeln. Der Kollaps ist so heftig, dass er Licht, Wärme und eine Druckwelle freisetzt — nützlich zur Zertrümmerung von Nierensteinen.공동현상(cavitation)은 액체의 국소 압력이 증기압 이하로 떨어질 때 기포가 형성되고 급격히 붕괴하는 현상이다. 고속 주행 시 선박 프로펠러에서 발생하여 청동 표면을 침식하며, 펌프 임펠러나 수중익선의 선단부도 동일한 물리적 파손을 겪는다. 기포 붕괴 시 극도로 높은 열과 빛, 충격파가 방출되는데, 신장 결석을 파쇄하는 의료 분야 등에는 유용하나 그 외 대부분의 분야에서는 기계적 손상을 초래한다.-Blase — und implodiert dann, sobald der Druck ausgeglichen wird. Der Kollaps ist gewaltig. Im Inneren dieser kollabierenden Blase steigt die Temperatur für eine Mikrosekunde auf eine Größenordnung von etwa 4.400 °C an, und ein schwacher Lichtblitz wird emittiert. Dieser Effekt wird als sonoluminescence×ConceptsonoluminescenceThe emission of short flashes of light from imploding bubbles in a liquid driven by sound waves or, in the mantis shrimp's case, by a mechanical strike. The mechanism inside the collapsing bubble is still debated. Candidates include blackbody radiation from compressed gas, bremsstrahlung from an ionised plasma, or something stranger. Temperatures of several thousand kelvin have been measured indirectly.声致发光是指液体中崩溃的气泡在声波驱动下，或者在螳螂虾的机械打击下，发射出短暂光闪烁的现象。崩溃气泡内部的发光机制目前仍有争议。可能的解释包括压缩气体的黑体辐射、电离等离子体的韧致辐射，或者某种更奇特的物理机制。科学家已通过间接方法测得数千开尔文的高温。La sonoluminiscencia es la emisión de breves destellos de luz por burbujas que implosionan en un líquido excitado por ondas sonoras o, en el camarón mantis, por un golpe mecánico. El mecanismo interno del colapso aún se debate: se propone radiación de cuerpo negro del gas comprimido, radiación de frenado de un plasma ionizado u otros fenómenos. Se han medido indirectamente temperaturas de varios miles de kelvin.التلألؤ الصوتي هو انبعاث ومضات قصيرة من الضوء من فقاعات منهارة في سائل مدفوع بموجات صوتية أو، في حالة روبيان مانتيس، بضربة ميكانيكية. لا يزال الميكانيك الداخلي للفقاعة المنهارة محل نقاش. وتشمل الاحتمالات إشعاع الجسم الأسود من الغاز المضغوط، أو إشعاع الكبح من بلازما متأينة، أو شيئاً أكثر غراية. وقد تم قياس درجات حرارة تصل إلى عدة آلاف كلفن بشكل غير مباشر.Sonoluminescência é a emissão de curtos flashes de luz a partir de bolhas que implodem em um líquido sob a ação de ondas sonoras ou, no caso da lagosta-boxeadora, por um golpe mecânico. O mecanismo dentro da bolha em colapso ainda é debatido. Os candidatos incluem radiação de corpo negro do gás comprimido, radiação de frenagem de um plasma ionizado ou processos mais exóticos. Temperaturas de milhares de kelvin foram estimadas.सोनोल्यूमिनिसेंस (Sonoluminescence) ध्वनि तरंगों द्वारा या मेंटिस झींगा के मामले में एक यांत्रिक प्रहार द्वारा संचालित तरल में फटने वाले बुलबुलों से प्रकाश की छोटी चमक का उत्सर्जन है। ढहते बुलबुले के अंदर की प्रक्रिया अभी भी बहस का विषय है। संभावित कारणों में संपीड़ित गैस से ब्लैकबॉडी विकिरण, या कुछ और अजीब शामिल है। परोक्ष रूप से कई हजार केल्विन तापमान मापा गया है।Sonoluminesensi adalah emisi kilatan cahaya singkat dari gelembung yang meledak dalam cairan जो dipicu oleh gelombang suara atau, pada udang mantis, oleh serangan mekanis. Mekanisme di dalam gelembung yang runtuh masih diperdebatkan. Kemungkinannya meliputi radiasi benda hitam dari gas terkompresi, radiasi pengereman dari plasma terionisasi, atau hal lain. Suhu hingga beberapa ribu kelvin telah diukur secara tidak langsung.La sonoluminescence est l'émission de brefs flashs de luz par des bulles implosant dans un liquide sous l'effet d'ondes sonores ou, chez la crevette-mante, d'un choc mécanique. Le mécanisme interne de l'implosion reste débattu, les hypothèses incluant le rayonnement de corps noir du gaz comprimé, le rayonnement de freinage d'un plasma ionisé ou d'autres théories. Des températures de plusieurs milliers de kelvins ont été mesurées.音響発光（ソノルミネッセンス）とは、音波（シャコの場合は打撃時の衝撃）によって液体中で圧壊する気泡から、極めて短い光のフラッシュが放出される現象である。崩壊する気泡の内部メカニズムについては未だに議論が続いており、圧縮された気体からの黒体放射や、電離プラズマによる制動放射などが候補に挙げられている。間接的な測定では数千ケルビンに達する温度が記録されている。Сонолюминесценция — это излучение коротких вспышек света схлопывающимися пузырьками в жидкости под действием звуковых волн или, в случае креветки-богомола, механического удара. Механизм внутри схлопывающегося пузырька все еще обсуждается. Среди кандидатов — тепловое излучение сжатого газа, тормозное излучение ионизированной плазмы или нечто более экзотическое. Косвенно измерялись температуры в несколько тысяч кельвинов.Sonolumineszenz ist die Emission kurzer Lichtblitze von implodierenden Blasen in einer Flüssigkeit, die durch Schallwellen oder, beim Fangschreckenkrebs, durch einen mechanischen Schlag angeregt werden. Der genaue Mechanismus im Inneren der kollabierenden Blase ist noch umstritten. Zu den Kandidaten gehören Schwarzkörperstrahlung des komprimierten Gases oder Bremsstrahlung eines ionisierten Plasmas. Temperaturen von mehreren tausend Kelvin wurden gemessen.음파발광(sonoluminescence)은 초음파 등의 음파 또는 갯가재의 물리적 타격으로 인해 액체 속에서 급격히 붕괴하는 기포가 아주 짧은 순간 동안 빛을 방출하는 현상이다. 기포 붕괴 시 내부에서 발광이 일어나는 미시적 원인에 대해서는 압축 기체의 흑체 복사, 이온화 플라즈마의 제동 복사 등 다양한 학설이 대립 중이다. 간접 측정을 통해 기포 중심부에서 수천 켈빈(K)에 달하는 온도가 관측된 바 있다. bezeichnet und wurde im Fall des Krebses mit Hochgeschwindigkeitskameras festgehalten. Jeder Schlag besteht im Grunde aus zwei Schlägen: erst die Keule, dann, einen Bruchteil einer Millisekunde später, die Schockwelle der Blase. Eine Schnecke wird zweimal getroffen, bevor sie merkt, dass sie überhaupt einmal getroffen wurde.

Wie die Keule sich selbst überlebt

Nach jedem vernünftigen ingenieurtechnischen Verständnis dürfte diese Keule gar nicht existieren. Die wirkenden Kräfte würden Keramik zerschmettern und Stahl mit Kratern übersäen. Der Krebs häutet sich zwar alle paar Monate und bildet neue Keulen aus, doch dieselbe Keule hält bis dahin problemlos zehntausenden von Schlägen stand. Etwas an ihrer Konstruktion absorbiert den Rückstoß, der sie eigentlich zerstören müsste.

Die Antwort, die weitgehend von David Kisailus×PersonDavid KisailusMaterials scientist at the University of California, Irvine, previously at UC Riverside, who led the team that worked out the layered architecture of the mantis shrimp's dactyl club beginning in 2012. His group has since extended the work to fish scales, mollusc shells, and engineered composites that copy the helicoidal fibre arrangement for aerospace and protective applications.大卫·基赛勒斯是加利福尼亚大学欧文分校（此前任职于加州大学河滨分校）的材料科学家。自2012年起，他带领团队解析了螳螂虾捕食足锤击部的分层结构。此后，他的课题组将研究工作拓展到鱼鳞、贝壳以及模仿螺旋形纤维排列的工程复合材料中，以期在航空航天和防护装备领域获得应用。Científico de materiales de la Universidad de California en Irvine, antes en UC Riverside, que lideró el equipo que descifró la arquitectura estratificada de la maza dactilar del camarón mantis a partir de 2012. Desde entonces, su grupo ha extendido la investigación a escamas de peces, conchas de moluscos y compuestos de ingeniería que copian la disposición helicoidal de fibras para aplicaciones aeroespaciales y de protección.ديفيد كيسايلوس هو عالم مواد في جامعة كاليفورنيا في إيرفين، وكان يعمل سابقاً في جامعة كاليفورنيا في ريفيرسايد. قاد كيسايلوس الفريق الذي كشف عن البنية الطبقية لملقط روبيان مانتيس بدءاً من عام 2012. ومنذ ذلك الحين، وسعت مجموعته هذا العمل ليشمل قشور الأسماك وأصداف الرخويات والمواد المركبة الهندسية التي تحاكي الترتيب الحلزوني للألياف لتطبيقات الطيران والحماية.Cientista de materiais da Universidade da Califórnia em Irvine, anteriormente na UC Riverside, que liderou a equipe que desvendou a arquitetura em camadas da clava dáctila da lagosta-boxeadora a partir de 2012. Desde então, seu grupo estendeu o trabalho para escamas de peixes, conchas de moluscos e compósitos de engenharia que copiam o arranjo helicoidal de fibras para aplicações aeroespaciais e de proteção.कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, इरविन में सामग्री वैज्ञानिक, जो पहले यूसी रिवरसाइड में थे, जिन्होंने डेविड किसालुस (David Kisailus) के नेतृत्व में 2012 में मेंटिस झींगा के डैक्टाइल क्लब की स्तरित संरचना पर काम किया था। उनके समूह ने तब से मछली के तराजू, मोलस्क के गोले और इंजीनियर कंपोजिट पर काम का विस्तार किया है जो एयरोस्पेस और सुरक्षात्मक अनुप्रयोगों के लिए फाइबर व्यवस्था की नकल करते हैं।Ilmuwan bahan di University of California, Irvine, sebelumnya di UC Riverside, yang memimpin tim peneliti arsitektur berlapis pada pemukul udang mantis sejak 2012. Kelompoknya telah memperluas penelitian ini ke sisik ikan, cangkang moluska, dan komposit rekayasa yang meniru susunan serat helikoidal untuk aplikasi kedirgantaraan serta pelindung kekuatan tinggi.Scientifique des matériaux à l'université de Californie à Irvine, auparavant à UC Riverside, qui a dirigé l'équipe ayant décrypté la structure multicouche de la pince de la crevette-mante à partir de 2012. Son groupe a depuis élargi ses travaux aux écailles de poisson, aux coquilles de mollusques et aux composites synthétiques imitant cet agencement de fibres hélicoïdales pour des applications aérospatiales et balistiques.カリフォルニア大学アーバイン校（以前はカリフォルニア大学リバーサイド校）の材料科学者。2012年以降、モンハナシャコの第2胸脚（捕脚）にある打撃部の層状構造を解明する研究チームを主導した。彼のグループはその後、研究の対象を魚の鱗や貝殻、さらには航空宇宙や防護服分野への応用を目指してらせん状の繊維配列を模倣したエンジニアリング複合材料へと広げている。Материаловед из Калифорнийского университета в Ирвайне, ранее работавший в Калифорнийском университете в Риверсайде. С 2012 года он возглавлял команду, исследовавшую слоистую архитектуру ударного органа креветки-богомола. С тех пор его группа распространила эти исследования на рыбью чешую, раковины моллюсков и композиты, копирующие спиралевидное расположение волокон для аэрокосмической отрасли.Materialwissenschaftler an der University of California, Irvine, zuvor an der UC Riverside, der das Team leitete, das ab 2012 die geschichtete Struktur des Schlagwerkzeugs des Fangschreckenkrebses entschlüsselte. Seine Gruppe hat diese Arbeit seitdem auf Fischschuppen, Molluskenschalen und künstliche Verbundwerkstoffe ausgeweitet, die die helikoide Faseranordnung für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt kopieren.캘리포니아 대학교 어바인(UC Irvine) 소속의 재료공학자(이전 UC 리버사이드 근무)로, 2012년부터 갯가재의 강력한 타격용 앞다리(dactyl club)의 내부 적층 아키텍처를 밝혀낸 연구팀을 이끌었다. 그의 연구 그룹은 이 적층 분석 기법을 물고기 비늘, 연체동물 껍질로 확장했으며, 헬리코이달(나선형) 섬유 배열 구조를 모방한 고강도 항공우주용 및 방호용 엔지니어링 신소재 개발 연구를 지속하고 있다. und seiner Gruppe an der UC Riverside in einer Reihe von Arbeiten ab 2012 erarbeitet wurde, ist eher struktureller als chemischer Natur. Die Aufprallfläche besteht aus einer dünnen Schicht Hydroxylapatit — dem gleichen Mineral wie Zahnschmelz —, das in ungewöhnlich dichten, in Schlagrichtung ausgerichteten Stäbchen kristallisiert ist. Dahinter liegt eine dickere Zone aus Chitin-Fasern, die mit Calciumcarbonat imprägniert und in einer helicoidal architecture×Concepthelicoidal (Bouligand) architectureA material design in which thin layers of aligned fibres are stacked with each layer rotated by a small angle from the one below, producing a slow spiral through the thickness. Named for the French biologist Yves Bouligand, who described it in crustacean cuticle in 1965. A crack travelling through the stack must continuously change direction, dissipating energy and resisting catastrophic failure.布里冈结构是一种材料设计方式，其中对齐纤维组成的薄层依次叠放，且每层均比其下方的一层旋转微小角度，从而在厚度方向上形成缓慢的螺旋。该结构以法国生物学家伊夫·布里冈的名字命名，他于1965年首次在甲壳动物的角质层中描述了这种结构。穿过此结构的裂纹必须不断改变方向，从而耗散能量并防止灾难性失效。Diseño de materiales en el que se apilan capas delgadas de fibras alineadas, cada una rotada un pequeño ángulo respecto a la inferior, formando una espiral lenta en el espesor. Llamada así por el biólogo francés Yves Bouligand, quien la describió en la cutícula de crustáceos en 1965. Las grietas que avanzan por el material deben cambiar de dirección constantemente, disipando energía y evitando fallas catastróficas.بنية بوليغاند هي تصميم للمواد يتم فيه رص طبقات رقيقة من الألياف المحاذية مع تدوير كل طبقة بزاوية صغيرة مقارنة بالطبقة التي تحتها، مما ينتج حلزوناً تدريجياً عبر السماكة. سميت باسم عالم الأحياء الفرنسي إيف بوليغاند، الذي وصفها في قشيرات القشريات عام 1965. يجب على الشق الذي يمر عبر هذه البنية تغيير اتجاهه باستمرار، مما يبدد الطاقة ويقاوم الفشل الكارثي.Estrutura de Bouligand é um design de materiais no qual camadas finas de fibras alinhadas são empilhadas, com cada camada rotacionada por um pequeno ângulo em relação à inferior, produzindo uma espiral lenta ao longo da espessura. Nomeada em homenagem ao biólogo francês Yves Bouligand, que a descreveu na cutícula de crustáceos em 1965. Uma trinca deve mudar de direção constantemente, dissipando energia e evitando falhas catastróficas.एक सामग्री डिज़ाइन जिसमें संरेखित फाइबर की पतली परतें इस प्रकार खड़ी की जाती हैं कि प्रत्येक परत नीचे की परत से थोड़े कोण पर घूमती है, जिससे मोटाई के माध्यम से एक धीमी सर्पिल बनती है, जिसे बॉलिगैंड संरचना (Bouligand structure) कहा जाता है। इसका नाम फ्रांसीसी जीवविज्ञानी यवेस बॉलिगैंड के नाम पर रखा गया है, जिन्होंने 1965 में क्रस्टेशियन क्यूटिकल में इसका वर्णन किया था। दरार को ऊर्जा नष्ट करनी होती है।Struktur Bouligand adalah desain material yang terdiri dari lapisan tipis serat sejajar yang ditumpuk, dengan setiap lapisan diputar pada sudut kecil relatif terhadap lapisan di bawahnya, menghasilkan spiral lambat di sepanjang ketebalan. Dinamai dari biolog Prancis Yves Bouligand yang mendeskripsikannya pada kutikula krustasea tahun 1965. Retakan yang merambat harus terus berputar arah, mendisipasi energi dan menolak patah.Structure de Bouligand : conception de matériau où de fines couches de fibres alignées sont empilées, chaque couche étant pivotée d'un angle faible par rapport à la précédente, formant une spirale progressive dans l'épaisseur. Nommée d'après le biologiste français Yves Bouligand, qui l'a décrite dans la cuticule des crustacés en 1965. Une fissure traversant cet empilement doit dévier sans cesse, dissipant l'énergie et évitant la rupture.ブーリガン構造とは、整列した繊維の薄い層を、各層がすぐ下の層からわずかな角度ずつ回転するように積み重ねることで、厚み方向に向かって緩やかな螺旋を形成する材料設計である。1965年に甲殻類のクチクラ（外骨格）においてこの構造を記述したフランスの生物学者イヴ・ブーリガンにちなんで名付けられた。この積層構造を進む亀裂は常に方向を変えなければならず、エネルギーが分散されて破滅的な破壊を防ぐ。Структура Булигана — это структура материала, в которой тонкие слои выровненных волокон уложены так, что каждый слой повернут на небольшой угол относительно нижележащего, образуя плавную спираль по всей толщине. Названа в честь французского биолога Ива Булигана, описавшего ее в кутикуле ракообразных в 1965 году. Трещина, проходящая через нее, вынуждена постоянно менять направление, что рассеивает энергию и предотвращает разрушение.Bouligand-Struktur ist ein Materialdesign, bei dem dünne Schichten ausgerichteter Fasern so gestapelt werden, dass jede Schicht um einen kleinen Winkel gegenüber der darunter liegenden gedreht ist, was eine Spirale durch die Dicke erzeugt. Benannt nach dem französischen Biologen Yves Bouligand, der sie 1965 in der Kutikula von Krebsen beschrieb. Ein Riss muss ständig die Richtung ändern, was Energie ableitet und katastrophales Versagen verhindert.부리간드 구조(Bouligand structure)는 정렬된 섬유의 얇은 층들을 적층하되 각 층을 바로 아래 층으로부터 미세한 각도만큼 회전시켜 쌓음으로써 전체 두께 방향으로 완만한 나선형 구조를 형성하는 재료 설계 방식이다. 1965년 갑각류의 큐티클(외피)에서 이 구조를 최초 발견한 프랑스 생물학자 이브 부리간드의 이름을 땄다. 균열 발생 시 전파 방향이 계속 꺾이며 에너지를 분산시켜 치명적 파괴를 방지한다. angeordnet sind: Jede Faserschicht ist um einige Grad gegenüber der darunter liegenden gedreht, sodass ein Stapel von vielleicht zweihundert Schichten eine vollständige Spirale bildet. Ein Riss, der versucht, das Material zu durchdringen, muss ständig die Richtung ändern, um den rotierenden Fasern zu folgen. Bei jeder Wendung verliert er Energie. Bis er sich einen Millimeter tief in die Keule gewunden hat, ist von ihm nichts mehr übrig.

Dieses Muster ist nicht nur beim Krebs zu finden — es taucht auch in den Deckflügeln von Käfern, in Fischschuppen und in den Zellwänden einiger Pflanzen auf —, doch die Version des Fangschreckenkrebses ist der härteste Belastungstest der Natur. Verbundplatten, die nach diesem Design aus Kohlefasern im gleichen Rotationsmuster gewebt wurden, haben in Labortests eine deutlich bessere Stoßfestigkeit gezeigt. Helikoidale Schichtungen werden derzeit ernsthaft für Flugzeughäute, Körperpanzerungen und Helme in Erwägung gezogen.

Die Augen sind die andere Geschichte

Während die Keule es auf die Titelseiten der Magazine schafft, sind die Augen des Tieres wohl noch seltsamer. Das menschliche Farbsehen nutzt drei Arten von Photorezeptoren. Der Fangschreckenkrebs besitzt zwischen zwölf und sechzehn, darunter mehrere, die auf Ultraviolett abgestimmt sind, und andere, die empfindlich für zirkular polarisiertes Licht sind, was sonst von keinem anderen Tier bekannt ist. Lange Zeit nahmen Biologen an, dies bedeute, dass der Krebs Farben in außergewöhnlicher Auflösung sehe. Arbeiten von Justin Marshall×PersonJustin MarshallNeurobiologist at the University of Queensland's Queensland Brain Institute, known for decades of work on visual systems in reef animals. His 2014 paper with Hanne Thoen and colleagues used behavioural training to show that mantis shrimp discriminate colours less finely than vertebrates, despite having far more photoreceptor classes, and proposed that the eye performs fast pattern recognition rather than spectral analysis.贾斯汀·马歇尔是昆士兰大学昆士兰脑研究所的神经生物学家，数十年来致力于研究珊瑚礁动物的视觉系统。他于2014年与汉娜·索恩及同事发表的论文中，利用行为训练表明，尽管螳螂虾拥有多得多的光感受器类别，但它们分辨颜色的精细度其实不如脊椎动物，并提出螳螂虾的眼睛执行的是快速模式识别，而非光谱分析。Neurobiólogo del Instituto del Cerebro de la Universidad de Queensland, conocido por décadas de trabajo en sistemas visuales de animales de arrecife. Su artículo de 2014 con Hanne Thoen y colegas usó entrenamiento conductual para mostrar que el camarón mantis discrimina colores de forma menos precisa que los vertebrados, pese a tener más clases de fotorreceptores, proponiendo que su ojo realiza un reconocimiento rápido de patrones.جاستن مارشال هو عالم أحياء عصبية في معهد كوينزلاند للدماغ بجامعة كوينزلاند، وهو معروف بعقود من العمل على الأنظمة البصرية في حيوانات الشعاب المرجانية. استخدمت ورقته البحثية عام 2014 مع هانا ثوين وزملائها التدريب السلوكي لإثبات أن روبيان مانتيس يميز الألوان بشكل أقل دقة من الفقاريات، على الرغم من امتلاكه فئات أكثر بكثير من المستقبلات الضوئية، واقترحت أن العين تؤدي التعرف السريع على الأنماط.Neurobiólogo no Queensland Brain Institute da Universidade de Queensland, conhecido por décadas de trabalho em sistemas visuais de animais de recife. Seu artigo de 2014 com Hanne Thoen e colegas usou treinamento comportamental para mostrar que a lagosta-boxeadora discrimina cores de forma menos refinada que os vertebrados, apesar de ter muito mais classes de fotorreceptores, e propôs que o olho realiza reconhecimento rápido de padrões.क्वींसलैंड विश्वविद्यालय के क्वींसलैंड ब्रेन इंस्टीट्यूट में न्यूरोबायोलॉजिस्ट, जो चट्टानी जानवरों में दृश्य प्रणालियों पर दशकों के काम के लिए जाने जाते हैं, जिन्हें जस्टिन मार्शल (Justin Marshall) कहा जाता है। हैन थोएन और उनके सहयोगियों के साथ उनके 2014 के पेपर ने व्यवहारिक प्रशिक्षण का उपयोग करके दिखाया कि मेंटिस झींगा कशेरुकियों की तुलना में रंगों में कम अंतर करते हैं, बावजूद इसके कि उनके पास कई फोटोरिसेप्टर वर्ग हैं।Neurobiolog di Queensland Brain Institute, University of Queensland, yang dikenal karena penelitiannya selama puluhan tahun tentang sistem visual hewan terumbu karang. Makalahnya tahun 2014 bersama Hanne Thoen dan rekan-rekan menunjukkan bahwa udang mantis membedakan warna kurang sensitif dibanding vertebrata, meskipun memiliki kelas fotoreseptor jauh lebih banyak, menunjukkan mata melakukan pengenalan pola cepat daripada analisis spektral.Neurobiologiste au Queensland Brain Institute de l'université du Queensland, connu pour ses décennies de recherche sur le système visuel des animaux récifaux. Sa publication de 2014 avec Hanne Thoen et ses collègues montre, par conditionnement comportemental, que la crevette-mante distingue moins bien les couleurs que les vertébrés malgré un plus grand nombre de photorécepteurs, suggérant que son œil privilégie la reconnaissance de formes.クイーンズランド大学脳研究所の神経生物学者であり、サンゴ礁生物の視覚システムに関する数十年にわたる研究で知られる。2014年のハネ・ソエンらとの共同論文では、行動訓練を用いることで、モンハナシャコは脊椎動物よりもはるかに多くの光受容体クラスを持つにもかかわらず、色を識別する精度は劣ることを示し、シャコの目は分光分析ではなく高速なパターン認識を行っているという説を提唱した。Нейробиолог из Института мозга Квинслендского университета, известный десятилетиями исследований зрительных систем рифовых животных. Его статья 2014 года, написанная совместно с Ханной Тон и коллегами, с помощью поведенческого обучения показала, что креветка-богомол различает цвета менее тонко, чем позвоночные, несмотря на наличие гораздо большего числа классов фоторецепторов, и предположила, что глаз выполняет быстрое распознавание образов.Neurobiologe am Queensland Brain Institute der University of Queensland, bekannt für seine jahrzehntelange Arbeit über die visuellen Systeme von Rifftieren. Seine Arbeit aus dem Jahr 2014 mit Hanne Thoen und Kollegen zeigte durch Verhaltenstraining, dass Fangschreckenkrebse Farben weniger feinsinnig unterscheiden als Wirbeltiere, obwohl sie viel mehr Fotorezeptorklassen besitzen. Er schlug vor, dass das Auge eine schnelle Mustererkennung durchführt.퀸즐랜드 대학교 산하 퀸즐랜드 뇌연구소 소속의 신경생물학자(Justin Marshall)로, 산호초 서식 생물들의 시각 체계에 관한 수십 년간의 연구로 저명하다. 2014년 한네 톤(Hanne Thoen) 등 동료 연구원들과 공동 집필한 논문에서 행동 훈련 방식을 통해 갯가재가 척추동물에 비해 색상 식별력이 떨어진다는 점을 입증했다. 이는 수많은 광수용체 세포가 스펙트럼 분석 대신 시각 패턴을 초고속으로 인지하는 데 사용됨을 시사한다. an der University of Queensland aus dem Jahr 2014 deuteten auf das Gegenteil hin: Der Krebs scheint Farben schlechter unterscheiden zu können als wir, und die Rezeptoren dienen wahrscheinlich einer schnellen Erkennung mit geringem Rechenaufwand — eine Art optischer Barcodeleser, der eine Szene eher scannt, als sie mühsam zu konstruieren. Dieser Kompromiss ergibt Sinn für ein Tier, dessen entscheidender Moment lediglich drei Millisekunden dauert.

Was wir noch immer nicht wissen

Wir wissen nicht im Detail, wie die Feder funktioniert. Der Schlag wird durch ein sattelförmiges Stück Kutikula angetrieben, das der Krebs langsam mit seinen Muskeln spannt und dann über eine Sperre löst, ähnlich einer Armbrust. Die Geometrie dieses Sattels und die genaue Art und Weise, wie er elastische Energie ohne Ermüdungserscheinungen speichert, wird noch immer modelliert.

Wir wissen nicht, wo die Obergrenze für einen biologischen Schlag liegt. Größere Fangschreckenkrebse erzeugen größere absolute Kräfte, aber seltsamerweise geringere Beschleunigungen. Ob ein Lebewesen von der Größe eines Hummers prinzipiell denselben Mechanismus entwickeln könnte oder ob die Physik irgendwo darunter eine Grenze setzt, ist noch nicht geklärt.

Wir wissen nicht wirklich, was der Krebs sieht. Das Ergebnis von 2014 ist gut belegt, lässt aber offen, wofür die Polarisationskanäle eigentlich dienen — Partnererkennung, Beutesuche oder private Signalübertragung in einem Riff voller potenzieller Lauscher. Einige der in Frage kommenden Experimente würden den Bau von Displays erfordern, die zirkular polarisierte Muster in einer für Korallenriffe relevanten Zeitspanne emittieren können, was schwieriger ist, als es klingt.

Vierhundert Millionen Jahre sind eine lange Zeit, um an einem einzigen Designproblem zu feilen. Die Antwort des Krebses umfasst eine Feder, eine Sperre, eine Keule, eine Blase und eine Schockwelle, genau in dieser Reihenfolge, abgefeuert in weniger Zeit, als ein menschlicher Nerv benötigt, um zu registrieren, dass sich überhaupt etwas bewegt.