Der berüchtigtste Schlägertyp der Weltmeere, der Fangschreckenkrebs, nutzt eine dämpfende Hülle aus Nanoteilchen, um seine Scheren vor der Wucht seiner Schläge zu schützen. Das Tier lässt seine hammerartigen Scheren mit Geschwindigkeiten von bis zu 50 Stundenkilometern auf seine Beute niedersausen, um Schale und Panzer zu zerschmettern. Seine eigene Hülle übersteht das unter anderem dank eines ausgeklügelten Kompositmaterials, berichtet ein Team um David Kisailus von der University of California in Riverside. Dessen Konstruktion mache das Material stärker dämpfend als nahezu alle technischen Materialien mit ähnlicher Festigkeit.

Wie das Team in »Nature Materials« schreibt, enthält diese äußerste Schicht der »Schlaghand« dicht gepackte Kompositkugeln des sehr harten Minerals Hydroxylapatit, aus dem auch Zähne bestehen, zusammen mit dem Biomaterial Chitin. Entscheidend allerdings sei die innere Struktur der Kugeln, berichtet das Team. Diese etwa 65 Nanometer großen Teilchen enthalten unzählige nanometergroße Sollbruchstellen. Die Strukturen der Mineralkörnchen, die etwa 88 Prozent des Volumens der Dämpfungsschicht ausmachen, sind leicht gegeneinander verdreht, so dass diese Korngrenzen mechanisch schwach sind.

Wenn der Fangschreckenkrebs mit einer Geschwindigkeit von bis zu 50 Stundenkilometern auf sein Opfer einschlägt, brechen die Mineralkörnchen in den Kugeln an ihren Grenzen auseinander. Da die Körnchen in eine flexible Matrix aus Biopolymer eingebettet sind, können sich die Risse nicht verlängern und bleiben extrem kurz. Doch das Entstehen neuer Oberflächen in diesen Rissen erfordert viel Energie, so dass ein erheblicher Teil der Wucht des Schlags in die Bildung der Nanorisse fließt. Zusammen mit der besonderen inneren Struktur des Panzers stellt diese Hülle sicher, dass selbst härteste Schläge die Stabilität des Panzers nicht gefährden.