Чешуя арапаймы (Arapaima gigas) — это уникальная биокомпозитная структура, которая обеспечивает рыбе высокую прочность и гибкость, защищая от хищников, например пираний. Её часто называют «живой бронёй».
Структура чешуи
Чешуя арапаймы состоит из двух слоёв:
Минерализованный внешний слой — твёрдый и прочный, содержит минеральные соединения, которые придают чешуе жёсткость.
Гибкий коллагеновый внутренний слой — состоит из коллагена (белка соединительной ткани), который обеспечивает эластичность.
Эти слои связаны между собой на атомистическом уровне, сплетаясь в единый цельный кусок, а не соединяются с помощью клея, как в синтетических материалах. Толщина чешуек сравнима с размером рисового зёрнышка. Длина отдельных чешуек может достигать 10 сантиметров.
Свойства
Прочность: чешуя арапаймы по характеристикам не уступает лучшим ударопрочным пластикам и некоторым сортам стали. Эксперименты показывают, что зубы пираний крошатся раньше, чем на чешуе появляются царапины.
Гибкость: при ударе чешуя деформируется, но не рвётся и не трескается. Это позволяет рыбе сохранять подвижность.
Локализация повреждений: если внешний слой трескается под сильным давлением, трещина не распространяется дальше благодаря извилистому структурному слою коллагена, который сдерживает её. Если давление достигает коллагена, он деформируется, а не разрушается.
