Маленький, но крайне опасный рак-богомол вдохновил ученых на создание нового подводного оружия. Сопротивление среды там весьма велико, однако эволюция наделила этих раков способностью запускать по цели кавитационные пузырьки. При их разрушении генерируется ударная волна, звук и плазма, способные убивать живых существ и дробить камни. Теперь этот механизм удалось воссоздать в лаборатории.
Ученые скопировали устройство клешни рака и адаптировали его для печати на 3D-принтере. Принцип стрельбы основан на том, что верхняя часть клешни очень быстро прижимается к нижней, при этом специальный выступ входит в паз, выдавливая из него воду с огромной силой. Остается только доработать рельеф паза и выступа так, чтобы тонкая струя воды вылетала в нужном направлении, как из ствола пушки.
Давление водяной струи при таком выстреле настолько велико, что формирует кавитационные пузырьки. Они пролетают всего 4 см, но успевают разогнаться почти до 70 км/ч и при движении создают шум громкостью 218 дБ. Ударившись о цель, пузырьки схлопываются, генерируя давление до 80 кПа, при этом в эпицентре создается плазма с температурой 4700 °C. Для сравнения – на поверхности Солнца лишь немного горячее.
И вот эту разрушительную силу ученые надеются превратить в оружие, а еще лучше – в инструмент. При сравнительно малых затратах энергии на работу клешни можно добиться эффекта большего, чем при стрельбе лазером или применении взрывчатки. И что интереснее всего, технология почти идеально подходит для разрушения предметов под водой — в строительных целях или чтобы убрать некое препятствие.
