Може да се намери под скали и в дървета, притиснати между кората и багажника
Мадрид | 21 · 10 · 20 | 18:06
Споделете статията
Роден в пустинните местообитания в Южна Калифорния. EP
The брониран бръмбар това е страховито насекомо. Птиците, гущерите и гризачите често се опитват да го ядат, но рядко успяват. Ако бъде ударено от кола, съществото е все още живо.
Оцеляването на този бръмбар, на име Phloeodes diabolicus, Това зависи от два ключови фактора: способността ви да играете убедително мъртъв и екзоскелет, който е една от най-здравите и устойчиви на смачкване структури, познати в биологичния свят.
В статия, публикувана в "Природа", Изследователи от Калифорнийския университет, Ървайн (UCI) и други институции разкриват материалните компоненти и техните нано- и микромащабни чертежи, които правят организма толкова неразрушим, като същевременно демонстрират как инженерите могат да се възползват от тези проекти.
„Линейният кораб е наземен бръмбар, така че не това е леко и бързоИли е построен по-скоро като малък резервоар ", казва в изявление водещият изследовател и автор-кореспондент Дейвид Кисайлус, професор по UCI по материалознание и инженерство." Това е неговата адаптация: той не може да лети, така че просто стои неподвижно и оставя неговата специално изработена броня да си върши работата, докато хищникът се предаде ".
В своята пустинно местообитание в югозападната част на САЩ, бръмбарът може да се намери под скали и дървета, притиснат между кората и багажника, още една причина, поради която трябва да има трайна външност.
Основният автор, Исус Ривера, Завършил студент в лабораторията на Kisailus, той за първи път научи за тези организми през 2015 г. по време на посещение в известния музей на ентомологията в UC Riverside, където той и Kisailus работеха по това време. Ривера събра бръмбарите от места около кампуса на Вътрешната империя и ги заведе в лабораторията на Kisailus за тестване на компресия, сравнявайки резултатите с тези на други местни видове в Южна Калифорния.
Поддържа 39 000 пъти теглото си
Те открили, че бронираният бръмбар може да издържи на сила приблизително 39 000 пъти телесното му тегло. Човек от 200 паунда ще трябва да понесе смазващото тегло на 3,5 милиона килограма, за да отговаря на този подвиг.
Провеждайки поредица от микроскопични и спектроскопски оценки с висока разделителна способност, Ривера и Кисайлус откриват, че тайната на това насекомо се крие в материалния състав и архитектурата на неговия екзоскелет, по-специално неговата елитра. Във въздушните бръмбари елитрата са лопатките на предните крила, които се отварят и затварят, за да предпазят крилата на полета от бактерии, изсушаване и други източници на щети. Елитрата на бойния кораб се е превърнала в здрав защитен щит.
Не се чупи, губи слоеве
Анализът на Kisailus и Rivera показа, че елитрата се състои от слоеве хитин, a влакнест материал и протеинова матрица. В сътрудничество с група, водена от Ацуши Аракаки и неговия аспирант Сатоши Мурата, и двамата от Токийския университет по земеделие и технологии, те изследваха химичния състав на екзоскелета на по-лек летящ бръмбар и го сравниха с този на наземния му колега. Външната обвивка на дяволския брониран бръмбар има значително по-висока концентрация на протеин, около 10 процента повече от теглото, което според изследователите допринася за по-твърдата жилавост на елитрата.
Екипът също изследва геометрията на медиалния шев, който свързва двете части на елитрата и установява, че тя много прилича на взаимно свързани части от пъзел. Ривера е построил устройство в електронен микроскоп, за да наблюдава как тези връзки работят при компресия, подобно на това как те могат да реагират в природата. Резултатите от експеримента му разкриха, че вместо да се счупят в областта на "врата" на тези блокировки, микроструктурата в остриетата на елитрата се получава чрез разслояване или слоеста фрактура.
„Когато счупите парче от пъзел, очаквате то да се отдели на врата, най-тънката част“, каза Кисайлус. "Но ние не виждаме такъв катастрофален разкол с този вид бръмбари. Вместо това се разслоява, осигурявайки по-изящен провал на структурата.".