» » У сверхпрочного жука раскрыли секрет прочности

У сверхпрочного жука раскрыли секрет прочности

Дьявольский жук-броненосец защищён от врагов сложной бронёй.

У насекомого под колёсами машины шансов нет – его просто раздавит. Но есть одно исключение: жук по имени Nosoderma diabolicum, или дьявольский жук-броненосец – diabolical ironclad beetle. Это нелетающий жук размером 15–25 мм из засушливых районов западного побережья США. Живут Nosoderma diabolicum сравнительно долго, до восьми лет, не опасаясь, что их кто-нибудь съест, что и понятно – не всякий хищник найдёт подход к жуку, который выдерживает вес машины.

У сверхпрочного жука раскрыли секрет прочности
Дьявольский жук-броненосец. (фото: David Kisailus / University of California, Riverside)
У сверхпрочного жука раскрыли секрет прочности
Микрозубцы, соединяющие надкрылья жука-броненосца. Видна слоистая структура надкрыльев. (фото: David Kisailus / University of California, Riverside) ‹ › Открыть в полном размере

Исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде рассказывают в Nature, в чём секрет сверхпрочности жука. Очевидно, дело тут в каких-то особенностях экзоскелета. У обычных летающих жуков крылья прикрыты жёсткими надкрыльями, которые нужно раздвинуть и приподнять, когда тебе нужно куда-то лететь. Но дьявольский жук-броненосец перестал летать очень давно, и ничего раздвигать и приподнимать ему не нужно. Его надкрылья срослись в единый щит, покрывающий большую часть тела. Туловище под надкрыльями покрыто хитиновым покровом. Оказалось, щит из надкрыльев особым образом соединён с хитиновым покровом на туловище: они соединены, как две ребристые поверхности, когда рёбра верхнего слоя входят во впадины нижнего, и наоборот.

При этом спереди и сзади такое соединение выглядит немного по-разному. Спереди верхний щит соединяется с туловищем очень прочно – получается жёсткое, негнущееся соединение. Сзади же верхняя и нижняя части брони могут слегка скользить друг относительно друга. По словам авторов работы, всё это позволяет наиболее надёжно защитить самые важные органы, которые находятся в передней части тела, и одновременно распределить давление и частично абсорбировать его.

Дополнительной прочности жуку добавляет то, как соединяются его левое и правое надкрылья. На их краях есть выступы-микрозубчики, как на кусочках пазла, и надкрылья соединяются так же, как мы складываем из кусочков пазла складную картинку. Более того, соединяющие выступы не однородные по материалу, а состоят из слоёв плотного вещества, соединённых белковым клеем. Когда на жука что-то давит, в белковых прослойках появляются крохотные трещины. Трескающийся белковый клей опять же помогает поглотить внешнюю силу: вся структура щита остаётся целой, броня жука не ломается, а повреждения в белковых слоях потом легко восстановить.

Все вместе эти особенности позволяют дьявольскому жуку-броненосцу выдерживать давление в 39 тыс. раз больше его собственного веса. Человек с такой бронёй смог бы выдержать вес сорока танков. Разбить клювом или разжевать жука невозможно – можно только проглотить целиком.

Возможно, Nosoderma diabolicum подскажет инженерам какие-нибудь идеи для сверхпрочных материалов, которые могли бы найти самое широкое применение – достаточно представить человека, облачённого в какой-нибудь экзоскелет аналогичной прочности.

По материалам ScienceNews

24 октябрь 2020 /
  • Не нравится
  • 0
  • Нравится

Похожие новости

Как дружат львы

Прайды львиных самцов состоят из родственников – но не только.

Память связали с нейронными хромосомами

Нейроны запоминают информацию в несколько этапов, постепенно изменяя структуру своих хромосом.

Мезозойский водный жук

На фотографии — не какой-то странный рачок, а 15-миллиметровая личинка мезозойского водного жука Coptoclava из местонахождения Байса (Бурятия)...

Зарайский бизон

На фото — так называемый зарайский бизон, уникальная статуэтка из бивня мамонта времен палеолита, найденная при раскопках в городе Зарайск, что находится всего в 145 км от Москвы...

Прочная кутикула жуков-долгоносиков развивается при участии симбиотической бактерии

Японские биологи изучили симбионтов жуков-долгоносиков — бактерий нардонелл. Как оказалось, они утратили практически все гены, кроме нужных для воспроизведения клеток и синтеза аминокислоты тирозина,
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код:
Популярные новости
Ответ на вопрос – зачем в древности был нужен и как использовался «Римский додекаэдр».Америка-2020 как АтлантидаКак мы принимаем решения и существует ли свобода воли?Астероид Апофис поменял траекторию движения. Может ли он упасть на Землю?Американская компания Pfizer объявила о создании рабочей вакцины от коронавирусаСоздано огромное изображение Млечного Пути размером 50 000 x 25 000 пикселейПирамида Хеопса состоит из трёх пирамидНастоящий Монте-Кристо