يعطي درع الخنفساء أدلة على الطائرات الأكثر صرامة

نيويورك (أ ف ب) – إنها خنفساء يمكنها تحمل مكاييل الطيور ، ودوس الحيوانات ، وحتى تدحرجها سيارة تويوتا كامري. يدرس العلماء الآن ما يمكن أن تعلمه القشرة المقاومة للكسر للحشرة حول تصميم طائرات ومباني أقوى.

قال المهندس المدني بجامعة بيردو بابلو زافاتيري ، الذي كان ضمن مجموعة من الباحثين الذين دهسوا الحشرة بسيارة كجزء من دراسة جديدة: “هذه الخنفساء شديدة الصلابة”.

إذن ، كيف تفعل الحشرة التي تبدو غير قابلة للتلف؟ هذا النوع – الذي يُطلق عليه اسم الخنفساء الشيطانية – تدين بقوة إلى درع غير عادي يتكون من طبقات ويتم تجميعها معًا مثل بانوراما ، وفقًا للدراسة التي أجراها زافاتيري وزملاؤه والتي نُشرت في دورية Nature يوم الأربعاء. ويقولون إن تصميمه يمكن أن يساعد في إلهام هياكل ومركبات أكثر متانة.

لفهم ما يمنح الخنفساء التي يبلغ طولها بوصة واحدة قوتها ، اختبر الباحثون أولاً مقدار السحق الذي يمكن أن تستغرقه. صمدت الأنواع ، التي يمكن العثور عليها في غابات جنوب كاليفورنيا ، على ضغط يبلغ حوالي 39000 ضعف وزنها.

بالنسبة لرجل يبلغ وزنه 200 رطل ، سيكون ذلك بمثابة النجاة من سحق 7.8 مليون رطل.

تحطمت أنواع الخنافس المحلية الأخرى تحت ضغط ثلث الضغط.

استخدم الباحثون بعد ذلك المجاهر الإلكترونية والأشعة المقطعية لفحص الهيكل الخارجي للخنفساء ومعرفة ما جعلها قوية للغاية.

كما هو الحال في كثير من الأحيان بالنسبة للخنافس التي لا تطير ، فإن elytra من الأنواع – وهي عبارة عن حقيبة واقية عادة ما تغلف الأجنحة – قد تم تقويتها وتقويتها بمرور الوقت. عن قرب ، أدرك العلماء أن هذا الغطاء استفاد أيضًا من روابط خاصة تشبه بانوراما وهيكل متعدد الطبقات.

عند الضغط ، وجدوا الهيكل مكسورًا ببطء بدلاً من الانكسار دفعة واحدة.

قال زافاتيري: “عندما تفككهم ، لا ينكسر ذلك بشكل كارثي. انها مجرد تشوه قليلا. هذا أمر حاسم بالنسبة للخنفساء “.

يمكن أن يكون مفيدًا أيضًا للمهندسين الذين يصممون الطائرات والمركبات والمباني الأخرى بمجموعة متنوعة من المواد مثل الفولاذ والبلاستيك والجص. حاليًا ، يعتمد المهندسون على المسامير والبراغي واللحام والمواد اللاصقة لتثبيت كل شيء معًا. لكن هذه التقنيات يمكن أن تكون عرضة للإهانة.

قال زافاتيري في هيكل قوقعة الخنفساء ، تقدم الطبيعة بديلاً “ممتعًا وأنيقًا”.

قال بو يو تشن ، المهندس في جامعة تسينغ هوا الوطنية في تايوان ، والذي لم يشارك في البحث ، إنه نظرًا لكسر التصميم المستوحى من الخنفساء بطريقة تدريجية ويمكن التنبؤ بها ، يمكن فحص الشقوق بشكل أكثر موثوقية للتأكد من سلامتها.

تعد دراسة الخنفساء جزءًا من مشروع قيمته 8 ملايين دولار بتمويل من سلاح الجو الأمريكي لاستكشاف كيف يمكن لبيولوجيا كائنات مثل قريدس فرس النبي والأغنام الكبيرة أن تساعد في تطوير مواد مقاومة للتأثير.

قال المؤلف المشارك في الدراسة ديفيد كيسيلوس ، وهو عالم مواد ومهندس في جامعة كاليفورنيا في إيرفين: “نحاول تجاوز ما فعلته الطبيعة”.

وقال عالم الأحياء التطورية بجامعة براون كولين دونيهو ، الذي لم يشارك في الدراسة ، إن البحث هو أحدث جهد يتم استعارته من العالم الطبيعي لحل المشكلات البشرية. الفيلكرو ، على سبيل المثال ، مستوحى من الهيكل الشبيه بالخطاف من نتوءات النبات. أخذت المواد اللاصقة الاصطناعية صفحة من أقدام الوزغة شديدة الالتصاق.

قال Donihue إن السمات الأخرى التي لا نهاية لها الموجودة في الطبيعة يمكن أن تقدم نظرة ثاقبة: “هذه تكيفات تطورت على مدى آلاف السنين.”

___

تابع ماريون رينو على تويتر: تضمين التغريدة

___

يتلقى قسم الصحة والعلوم في أسوشيتد برس الدعم من قسم تعليم العلوم التابع لمعهد هوارد هيوز الطبي. AP هي المسؤولة وحدها عن جميع المحتويات.

READ  كشف أسرار أسلاف الإنسان القديم: ScienceAlert

You May Also Like

About the Author: Fajar Fahima

"هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز."

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *