上图是美国麻省理工大学纳米技术团队解构的铁甲分层。
- 最外层，30μm厚的薄层，硫化铁颗粒和有机物组成的复合结构。外层形成非均匀的波纹状表面，导致了不均匀的厚度。外层上的硫铁颗粒是 FeS2和Fe3S4，涂了一层铁的铠甲抗击耐磨。用瑞士军刀划割表面，只留下浅浅一道白痕。Fe3S4跟Fe3O4结构类似，有铁磁性，也就是说，蜗牛的铁甲像吸铁石一样能够吸附铁器。
- 中间层，150μm厚的有机角质层。角质层类似普通蜗牛的贝壳质外层，但是比其他蜗牛壳薄薄的外层要厚实很多。
- 内层，250μm厚的结晶碳酸钙内层。内层分为3段：中间层到内层有一段渐变衔接，然后是多层碳酸钙和蛋白质交错组成的交叉层，最后是薄薄一层棱柱层覆盖住甲壳的内表面。
当螃蟹攻击蜗牛时，会用钳子夹裂蜗牛壳。如果蜗牛壳坚硬抗击的话，螃蟹会一直钳住蜗牛壳施压，有时能持续几天，坚持到甲壳受力破裂为止。对付没法钳裂的大型甲壳动物，螃蟹会用钳子扎入壳内，一次扎不透就反复扎，一直扎到肉体为止。不过，遇到铁甲蜗牛，螃蟹就无能为力了，无论是钳夹，还是扎壳，它都没法破坏蜗牛的铠甲。
团队用压头机器测试铁甲的机械性能，机器有一个金刚钻尖头。机器逐层穿透铁甲，通过测量施加在壳体上的力，和壳体产生的位移，团队能够量化分析铁甲的机械性能。
- 外层：外层不均匀的几何界面，分散消耗了外加能量，阻止了外力破坏下的结构分层。外层上的细微裂缝，吸收了外加势能。硫化铁颗粒还能磨损螃蟹的蟹钳，刀具的刀锋。
- 中间层：在坚硬的外层和内层中间，有弹性的中间层起到抗震作用，能阻止钙化内层受力时产生的裂缝进一步蔓延。厚实的中间层不仅能吸收外力，还能隔热，保护肉体不被热流灼伤。
- 内层：坚硬的钙化内层是铁甲的结构支撑，抵抗铁甲在外力作用下的弯曲变形。
三层甲壳比普通蜗牛的两层甲壳，在机械保护、抗磨损和抗渗透性方面都有大幅提高。学习蜗牛的铁甲，能够帮助团队设计出更好的军用装甲。
生活在深海，没有眼睛的蜗牛，在黑暗中摸索出一条跟细菌共生的路径。从此不用消化食物，只靠细菌喂养。把肉体打造成细菌工厂的蜗牛，还收获了一身铁鳞片和铁铠甲。自然界中，无论是甲壳类的外骨骼，还是肉体包裹的内骨骼，没有一种生物像铁甲蜗牛一样，以碳基肉体冶炼金属，骨骼上自然生长出金属颗粒。
铁甲蜗牛以生物之体打造了钢铁外壳，期待它在自己独一无二的路径上继续走下去，演化出更加令人震撼的铠甲。
参考资料：
1：“Novel Forms of Structural Integration between Microbes and a Hydrothermal Vent Gastropod from the Indian Ocean”，Shana K. Goffredi et al., Applied and Environmental Microbiology, 2004
2：“The heart of a dragon: 3D anatomical reconstruction of the ‘scaly-foot gastropod’ (Mollusca: Gastropoda: Neomphalina) reveals its extraordinary circulatory system”， Chong Chen et al., Frontiers in Zoology, 2015
3：“Protection mechanisms of the iron-plated armor of a deep-sea hydrothermal vent gastropod”，Haimin Yao et al., Proceedings of the National Academy of Sciences， 2010
附：今天更新自然界里的秘密系列文章，这是第28篇：钢铁战士。在上篇《螳螂虾的铁拳能击碎所有的甲壳？》里，有同学讨论：“螳螂虾是否能击裂铁甲蜗牛的甲壳？”现在回答的问题：不能，蜗牛的铁甲已经超越生物材质了。浅海区的螳螂虾击不裂深海蜗牛的铁甲。
