Tạp chí Matter (Mỹ) mới đây đã xuất bản bài báo về một nghiên cứu cấu trúc vảy của một loài cá khổng lồ có khả năng chống lại được những hàm răng sắc nhọn của cá ăn thịt Piranha - được mệnh danh là loài “thủy quái” vùng Amazon.
Theo phóng viên TTXVN tại Nam Mỹ, loài cá trong nghiên cứu trên là Pirarucu (tên khoa học Arapaima gigas), một trong những loài cá nước ngọt lớn nhất thế giới với chiều dài thân có thể đạt từ 3 đến 4,5m, nặng khoảng 200kg, sống tại vùng sông Amazon thuộc lãnh thổ Brazil, Guyana và Peru.
Theo dõi của các nhà khoa học cho thấy, vảy của cá Pirarucu có thể bị biến dạng nhưng không hề bị xước hay rách khi bị cá ăn thịt Piranha tấn công.
Các nhà khoa học của trường Đại học California đã phát hiện ra rằng lớp bên trong của vảy cá Pirarucu cứng nhưng lại rất dẻo dai được gắn bởi collagen với một lớp khoáng hóa bên ngoài.
[Video] Cảnh tượng xâu xé đáng sợ của loài cá ăn thịt piranha
Bài báo cũng giải thích rằng các loài cá khác sử dụng collagen theo cách tương tự như Pirarucu, nhưng các lớp collagen trong vảy của loài cá khổng lổ này lại dày hơn bất kỳ loài nào khác, tương đương độ dày của một hạt gạo.
Đặc tính của lớp vảy cá Pirarucu đã thu hút sự chú ý của các kỹ sư trong ngành chế tạo áo giáp và bọc thép tổng hợp, trước nay được ứng dụng để sản xuất áo chống đạn bằng nhiều lớp sợi dẻo đặt giữa các tấm nhựa cứng.
Bài báo nêu rõ, các lớp vảy cá chính là những chiếc áo giáp tự nhiên rất hiệu quả để bảo vệ mình khỏi những kẻ săn mồi mà không cản trở sự linh hoạt của chúng. Do đó, việc bắt chước những kết cấu đó trong kỹ thuật có thể giúp tạo ra những vật liệu nhẹ và tốt hơn để sản xuất áo giáp.
Robert Ritchie, nhà khoa học về vật liệu đồng thời là tác giả chính của nghiên cứu khoa học trên cho biết thêm, trong khi những tấm giáp do con người sản xuất phải sử dụng vật liệu thứ 3 làm chất kết dính, thì các lớp ở vảy cá được kết nối ở cấp độ của các nguyên tử và phát triển cùng nhau dệt nên một khối rắn duy nhất nhưng lại có độ đàn hồi linh hoạt.
Trong trường hợp này, collagen khoáng hóa chính là cấu trúc liên kết lớp vật liệu cứng và vật liệu mềm với nhau./.