Незнищенний злий жук розкриває свою таємницю
Вид жука, який прилетів прямо з посушливих районів Північної Америки, може вижити повз проїжджаючу машину ... завдяки нагрудним знакам, майстерно сформованим за мільйони років еволюції. Щось, що надихне матеріали завтрашнього дня.
Те, що люди не розуміють, вони демонізують. Доказом цього броньованого жука, наділеного неймовірною стійкістю до дроблення та проколів, і називається ... Phloeodes diabolicus.
Маленький, ледве 2-сантиметровий жук живе під корою дерев на заході Сполучених Штатів і може витримати сили, що в 39 000 разів перевищують його вагу. Це приблизно в чотири рази більше, ніж максимальна сила людини при стисканні її між двома пальцями.
Втративши здатність літати мільйони років тому, дві її надкрила - ті конверти, які покривають і захищають крила жуків - зрослися, утворюючи непроникну оболонку.
Механічний шов, що з’єднує дві тверді елітри жука P. diabolicus.
Найвишуканіша внутрішня архітектура
І не просто так чи інакше! Використання передових методів візуалізації та мікроскопії та механічних випробувань на місці, команда інженерів із США та Японії змогла розкрити таємницю: шов між надкрильям і тілом жука насправді є розташуванням невеликих лопатей у формі еліпса, які, як головоломка 3D по всьому животу.
Шарувата мікроструктура, яка забезпечує міцність та гнучкість, рівномірно розподіляє навантаження та захищає життєво важливі органи.
Еліпсоїдна геометрія планок та їх кут 25 ° насправді забезпечують найскладніший механічний замок. Вони також можуть ще більше затвердіти під час критичних навантажень.
Поперечний розріз P. diabolicus, на якому видно внутрішні та зовнішні кутикули надкрил.
Розробляйте біологічні матеріали
Враховуючи складність складання різних матеріалів для інженерів, ця механічна застібка може надихнути на розробку нових ударостійких та стійких до розчавлювання матеріалів.
У цьому біоміметичному підході дослідницька група проводила різні симуляції та стрес-тести з використанням 3D-друку, щоб застосувати цю геніальну систему до турбін аеронавігаційних реакторів. Справжній успіх! Дослідники подали заявку на патент і планують працювати над новими додатками: броньована техніка, стисливі роботи ... Американські військові також профінансували свою лабораторію на суму 8 мільйонів доларів.
Природа, безумовно, попереду нас більше, ніж на крок ...