Этого жука не сможет раздавить даже небольшой танк. В чем загадка? (3 фото + 1 видео)

22 декабря 2021

Небольшой "сверхтанк" с максимально прочным "экзоскелетом" обитает в пустынях Северной Америки. Результаты экспериментов показали, что эти малютки выдерживают давление в 39 000 больше собственного веса. Чтобы было нагляднее, представим, что на человека поставили 45 танков Т-34, после чего он отряхнулся, встал и пошел.

Жуки-броненосцы Phloeodes diabolicus из семейства зоферидов (Zopheridae) - настоящие терминаторы в мире животных. Они выдержат вес тяжелого авто, после чего спокойно отправятся по своим делам, даже не удивившись.

Кстати, этот принцип прочности характерен, как считают исследователи, в основном для нелетающих жуков. У них нет иной возможности спастись от врагов, как только быть неуязвимым. Исследования показали, что летающие насекомые не способны выдержать и половины той нагрузки, которую порой испытывают броненосцы. Так, средняя пиковая нагрузка других видов жуков не превышает 68 ньютонов, тогда как Phloeodes diabolicus выносит нагрузку в 149 ньютонов.

Ученые смогли разгадать загадку прочности этих жуков и были ошеломлены результатами. Чтобы выяснить, благодаря какой особенности, "экзоскелет" броненосцев так прочен, исследователям пришлось вооружиться мощным микроскопом и использовать метод компьютерной томографии, позволяющий заглянуть в буквальном смысле внутрь органов и тканей.

Выяснилось, что главный секрет прочности жука кроется в его надкрыльях. Броненосец не летает, и его надкрылья затвердели и срослись, образовав шов мозаичного типа. В передней части сращение довольно жесткое - там надкрылья защищают жизенноважные органы, а вот в задней части оно более подвижное. Под давлением, вместо того, чтобы расколоться пополам, жучок как бы расплющивается - в этот момент половинки надкрыльев слегка расходятся, скользя друг относительно друга, но при этом не отделяются. За счет этого амортизируется давление извне, нагрузка равномерно распределяется по телу и броненосец остается цел и невридим. Это открытие позволило инженерам применить подобный принцип в крепеже авиационного двигателя из углеродного волокна. Он имитировал структуру шва брони жука. В результате исследователи обнаружили, что этот крепеж так же хорошо удерживает конструкцию, как и привычный, но, плюс ко всему, он значительно более прочен и не ломается при избыточной нагрузке.

Есть надежда, что эти новые знания смогут помочь ученые создать и другие конструкции, которые будут столь же прочны, как эти жуки. К примеру, хотелось бы подобное видеть в каркасе автомобилей или обуви, которой не будут страшны избыточные нагрузки.