మాంటిస్ రొయ్యల క్లబ్‌లు నష్టాన్ని తగ్గించడానికి ధ్వనిని వడపోత

నార్త్ వెస్ట్రన్ విశ్వవిద్యాలయ పరిశోధకులు మాంటిస్ రొయ్యలు తమ సొంత గుద్దులకు ఎలా లోబడి ఉన్నాయో కనుగొన్నారు. వారి పిడికిలి లేదా డాక్టిల్ క్లబ్‌లు లేయర్డ్ నమూనాలలో కప్పబడి ఉంటాయి, ఇవి ధ్వనిని ఎంపిక చేస్తాయి. నిర్దిష్ట కంపనాలను నిరోధించడం ద్వారా, నమూనాలు స్వీయ-ఉత్పత్తి షాక్ వేవ్స్‌కు వ్యతిరేకంగా కవచం వలె పనిచేస్తాయి.

ఈ అధ్యయనం శుక్రవారం (ఫిబ్రవరి 7) జర్నల్‌లో ప్రచురించబడుతుంది సైన్స్.

రక్షిత గేర్ కోసం సింథటిక్, సౌండ్-ఫిల్టరింగ్ పదార్థాలను అభివృద్ధి చేయడానికి మరియు సైనిక మరియు క్రీడలలో పేలుడు సంబంధిత గాయాలను తగ్గించడానికి కొత్త విధానాలను ప్రేరేపించడానికి ఏదో ఒక రోజు కనుగొన్నవి వర్తించవచ్చు.

“మాంటిస్ రొయ్యలు చాలా శక్తివంతమైన సమ్మెకు ప్రసిద్ది చెందాయి, ఇది మొలస్క్ షెల్స్ మరియు క్రాక్ అక్వేరియం గ్లాస్ కూడా విచ్ఛిన్నం చేస్తుంది” అని నార్త్ వెస్ట్రన్ యొక్క హోరాసియో డి. ఎస్పినోసా, అధ్యయనం యొక్క సహ-సంక్షిప్త రచయిత చెప్పారు. “అయినప్పటికీ, ఈ అధిక-ప్రభావ సమ్మెలను పదేపదే అమలు చేయడానికి, మాంటిస్ రొయ్యల డాక్టిల్ క్లబ్ స్వీయ-నష్టాన్ని నివారించడానికి బలమైన రక్షణ యంత్రాంగాన్ని కలిగి ఉండాలి. చాలా ముందు పని క్లబ్ యొక్క మొండితనం మరియు క్రాక్ రెసిస్టెన్స్‌పై దృష్టి పెట్టింది, నిర్మాణాన్ని కఠినమైన ప్రభావ షీల్డ్‌గా పరిగణించింది .

బయో-ప్రేరేపిత పదార్థాలపై నిపుణుడైన ఎస్పినోసా జేమ్స్ ఎన్. క్లాడ్-బెర్నార్డ్-లియాన్-ఐ యూనివర్శిటీ మరియు ఫ్రాన్స్‌లోని సెంటర్ ఫర్ నేషనల్ సైంటిఫిక్ రీసెర్చ్ మధ్య ఉమ్మడి పరిశోధనా విభాగమైన ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ లైట్ అండ్ మేటర్ యొక్క ఎం. అబి ఘనేం భాగస్వామ్యంతో ఎస్పినోసా ఈ అధ్యయనానికి నాయకత్వం వహించారు.

వినాశకరమైన దెబ్బ

నిస్సార, ఉష్ణమండల జలాల్లో నివసిస్తున్న, మాంటిస్ రొయ్యలు దాని శరీరం యొక్క ప్రతి వైపు ఒక సుత్తి లాంటి డాక్టిల్ క్లబ్‌తో ఆయుధాలు కలిగి ఉంటాయి. ఈ క్లబ్‌లు సాగే, వసంత-లాంటి నిర్మాణాలలో శక్తిని నిల్వ చేస్తాయి, వీటిని గొళ్ళెం లాంటి స్నాయువుల ద్వారా ఉంచారు. గొళ్ళెం విడుదలైనప్పుడు, నిల్వ చేసిన శక్తి కూడా విడుదల అవుతుంది – పేలుడు శక్తితో క్లబ్‌ను ముందుకు నడిపిస్తుంది.

ఒకే దెబ్బతో, మాంటిస్ రొయ్యలు తమ భూభాగాన్ని ఇంటర్‌లాప్ పోటీదారుల నుండి వేటాడవచ్చు లేదా రక్షించగలడు. చుట్టుపక్కల నీటి గుండా పంచ్ చీలిపోతున్నప్పుడు, దాని వెనుక తక్కువ-పీడన జోన్‌ను సృష్టిస్తుంది, దీనివల్ల బబుల్ ఏర్పడటానికి కారణమవుతుంది.

“మాంటిస్ రొయ్యలు తాకినప్పుడు, ప్రభావం దాని లక్ష్యానికి ఒత్తిడి తరంగాలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది” అని ఎస్పినోసా చెప్పారు. “ఇది బుడగలు కూడా సృష్టిస్తుంది, ఇది మెగాహెర్ట్జ్ పరిధిలో షాక్ వేవ్లను ఉత్పత్తి చేయడానికి వేగంగా కూలిపోతుంది. ఈ బుడగలు పతనం రొయ్యల క్లబ్ గుండా ప్రయాణించే తీవ్రమైన శక్తి పేలుళ్లను విడుదల చేస్తుంది. ఈ ద్వితీయ షాక్ వేవ్ ప్రభావం, ప్రారంభ ప్రభావ శక్తితో పాటు, మాంటిస్ చేస్తుంది రొయ్యల సమ్మె మరింత వినాశకరమైనది. “

రక్షణ నమూనాలు

ఆశ్చర్యకరంగా, ఈ శక్తి రొయ్యల సున్నితమైన నరాలు మరియు కణజాలాలను దెబ్బతీయదు, ఇవి దాని కవచంలోనే ఉంటాయి.

ఈ దృగ్విషయాన్ని పరిశోధించడానికి, ఎస్పినోసా మరియు సహచరులు మాంటిస్ రొయ్యల కవచాన్ని చక్కటి వివరంగా పరిశీలించడానికి రెండు అధునాతన పద్ధతులను ఉపయోగించారు. మొదట, వారు తాత్కాలిక గ్రేటింగ్ స్పెక్ట్రోస్కోపీని వర్తింపజేసారు, ఇది లేజర్-ఆధారిత పద్ధతి, ఇది ఒత్తిడి తరంగాలు పదార్థాల ద్వారా ఎలా ప్రచారం చేస్తాయో విశ్లేషిస్తుంది. రెండవది, వారు పికోసెకండ్ లేజర్ అల్ట్రాసోనిక్‌లను ఉపయోగించారు, ఇది కవచం యొక్క మైక్రోస్ట్రక్చర్‌పై మరింత అవగాహనలను అందిస్తుంది.

వారి ప్రయోగాలు మాంటిస్ రొయ్యల క్లబ్‌లో రెండు విభిన్న ప్రాంతాలను వెల్లడించాయి – ప్రతి ఒక్కటి ఒక నిర్దిష్ట ఫంక్షన్ కోసం రూపొందించబడ్డాయి. అణిచివేత దెబ్బలను అందించే బాధ్యత కలిగిన ప్రభావ ప్రాంతం, హెరింగ్బోన్ నమూనాలో అమర్చబడిన ఖనిజ ఫైబర్స్ కలిగి ఉంటుంది, ఇది వైఫల్యానికి నిరోధకతను ఇస్తుంది. ఈ పొర క్రింద, ఆవర్తన ప్రాంతంలో వక్రీకృత, కార్క్‌స్క్రూ లాంటి ఫైబర్ కట్టలు ఉన్నాయి. ఈ కట్టలు బౌలిగాండ్ నిర్మాణం, లేయర్డ్ అమరికను ఏర్పరుస్తాయి, దీనిలో ప్రతి పొర దాని పొరుగువారికి సంబంధించి క్రమంగా తిప్పబడుతుంది.

హెరింగ్బోన్ నమూనా క్లబ్‌ను పగుళ్లకు వ్యతిరేకంగా బలోపేతం చేస్తుండగా, కార్క్‌స్క్రూ అమరిక ఒత్తిడి తరంగాలు నిర్మాణం ద్వారా ఎలా ప్రయాణిస్తాయో నియంత్రిస్తుంది. ఈ సంక్లిష్టమైన రూపకల్పన ఫోనోనిక్ షీల్డ్‌గా పనిచేస్తుంది, రొయ్యల చేయి మరియు శరీరంలోకి తిరిగి ప్రచారం చేయకుండా దెబ్బతిన్న కంపనాలను నివారించడానికి అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ ఒత్తిడి తరంగాలను ఎంపిక చేస్తుంది.

“అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ షీర్ తరంగాలను ఎన్నుకోవడంలో ఆవర్తన ప్రాంతం కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది, ఇవి ముఖ్యంగా జీవ కణజాలాలకు హాని కలిగిస్తాయి” అని ఎస్పినోసా చెప్పారు. “ఇది ప్రత్యక్ష ప్రభావం మరియు బబుల్ పతనం వల్ల కలిగే ఒత్తిడి తరంగాల నుండి రొయ్యలను సమర్థవంతంగా కవచం చేస్తుంది.”

ఈ అధ్యయనంలో, పరిశోధకులు తరంగ ప్రవర్తన యొక్క 2D అనుకరణలను విశ్లేషించారు. క్లబ్ యొక్క సంక్లిష్ట నిర్మాణాన్ని పూర్తిగా అర్థం చేసుకోవడానికి 3D అనుకరణలు అవసరమని ఎస్పినోసా చెప్పారు.

“భవిష్యత్ పరిశోధన క్లబ్ యొక్క నిర్మాణం షాక్ వేవ్స్ తో ఎలా సంకర్షణ చెందుతుందో పూర్తిగా సంగ్రహించడానికి మరింత సంక్లిష్టమైన 3D అనుకరణలపై దృష్టి పెట్టాలి” అని ఎస్పినోసా చెప్పారు. “అదనంగా, అత్యాధునిక పరికరాలతో జల ప్రయోగాలను రూపొందించడం వలన మునిగిపోయిన పరిస్థితులలో ఫోనోనిక్ లక్షణాలు ఎలా పనిచేస్తాయో పరిశోధించడానికి మాకు అనుమతిస్తుంది.”

అధ్యయనం, “మాంటిస్ రొయ్యలు ఫోనోనిక్ కవచాన్ని ప్యాక్ చేస్తాయా?” ఎయిర్ ఫోర్స్ ఆఫీస్ ఆఫ్ సైంటిఫిక్ రీసెర్చ్, ఆఫీస్ ఆఫ్ నావల్ రీసెర్చ్ మరియు నేషనల్ సైన్స్ ఫౌండేషన్ మద్దతు ఇచ్చాయి.