Инженеры, разрабатывающие современные сверхпрочные материалы, часто обращают внимание на мир природы в поисках вдохновения, и дьявольский жук-броненосец определенно заслуживает их внимания. Это существо может выжить, будучи сбитым автомобилем, и лишь недавно ученые раскрыли секреты невероятной прочности его панциря.

Исследование было проведено инженерами Университета Пердью и сосредоточено на невероятно прочном экзоскелете дьявольского жука-броненосца, который считается одним из самых твердых среди внешней брони всех членистоногих. Ранее экзоскелеты жуков уже вдохновляли ученых на создание систем подвески для военной техники, которые могут восстанавливать форму после деформации. Теперь же исследователи обнаружили новые любопытные детали того, как существо выдерживает такие колоссальные нагрузки.

Сжимая панцирь стальными пластинами и используя компьютерную томографию, команда изучила то, как экзоскелет броненосца ведет себя при возрастающем давлении. Она обнаружила, что он может выдерживать нагрузки, в 39000 раз превышающие собственный вес тела, что эквивалентно приложению порядка 150 ньютонов. Ученые использовали компьютерное моделирование и 3D-печать, чтобы изолировать отдельные структуры внутри экзоскелета и выяснили, что особо важную роль играет соединительный шов, проходящий по всей длине брюшка жука.

Этот шов лежит между двумя надкрыльями, при том, что собственно крыльев у жуков-броненосцев нет. Вместо этого он соединяет надкрылья и фрагменты экзоскелета под ними, помогая равномерно распределять энергию по телу жука с помощью двух сложных механизмов.

Представьте себе панцирь, который состоит из кусочков как конструктор и компенсируют слабые места друг друга.

Источник