高能所张一、中物院陈森团队 Chem & Bio Eng. | 同步辐射 “透视” 螳螂虾尾节解密天然抗冲击结构的微观密码

本文聚焦雀尾螳螂虾尾节的抗冲击机制研究。背景方面，螳螂虾在领地争夺中尾节能承受同类猛烈击打而不破裂，但其介观尺度结构细节与力学优化策略尚不明确。研究目的为通过同步辐射表征与力学测试技术，系统揭示尾节抗冲击的结构机理。研究发现尾节内部存在形态引导型介观孔系统，能引导冲击裂纹沿外表皮-内表皮界面扩展避免贯穿；同时微观纤维通过融合形成纤维桥，借助弹性形变、纤维脱粘与拔出等机制耗散能量。结论表明该跨尺度协同结构实现了轻量化与高韧性的统一，为航空航天等领域的轻量化抗冲击材料设计提供了新思路。