Найстійкіший жук на планеті може пережити наїзд автомобіля: в чому його секрет?

Будова панциря жука-броненосця надихнула інженерів на розробку нової конструкції літаків.

Американські науковці вивчають унікальну структуру панцира жука-броненосця (Phloeodes diabolicus), який здатен витримувати вагу автомобіля. Цей природний механізм захисту може слугувати джерелом натхнення для нових інженерних розробок, зокрема в галузі виробництва та ремонту літаків, повідомляє видання ZME Science.

Цей безкрилий жук, який досягає приблизно двох сантиметрів у довжину, живе на заході США. Його основна характеристика - вражаюче міцний екзоскелет, який складається з двох частин, що з'єднані у спосіб, схожим на елементи пазла. Така конструкція допомагає рівномірно розподілити навантаження і захищає панцир від можливих пошкоджень.

Дослідження, проведене в 2020 році вченими з Каліфорнійського університету в Ірвайні та Університету Пердью, виявило, що екзоскелет жука здатний витримувати навантаження близько 150 ньютонів. Це приблизно в 40 тисяч разів більше, ніж вага самої комахи. Для порівняння, тиск, який створює автомобільна шина, коли наїжджає на жука на ґрунтовій поверхні, складає приблизно 100 ньютонів.

"Шов функціонує подібно до пазла, з'єднуючи різні екзоскелетні пластини - елементи цього пазла - у черевній зоні під надкрилами", - зазначає професор цивільного будівництва з Університету Пердью Пабло Заваттьєрі.

Ключовим аспектом є те, що панцир не лише витримує тиск, а й має можливість контрольованої деформації. При надмірних навантаженнях його внутрішні шари поступово розділяються, вбираючи енергію та запобігаючи миттєвому руйнуванню цілого конструктиву. Дослідники також виявили, що екзоскелет повністю виготовлений з органічних матеріалів і не містить жодних мінеральних складових.

Інженери активно працюють над впровадженням цих принципів у реальність. Наприклад, у 2020 році було створено кріплення з вуглецевого композиту, яке черпало ідеї з конструкції панцира. Це нововведення продемонструвало таку ж міцність, як звичайні авіаційні кріплення, але при цьому виявилося ефективнішим у поглинанні енергії.

У дослідженні, проведеному в 2026 році, вчені протестували схожий підхід для відновлення ушкоджених композитів, що застосовуються в авіаційній промисловості. Виявилося, що ці нові з'єднання здатні витримувати на 30,47% більше максимального навантаження під час розтягування у порівнянні з класичними методами ремонту.

Попри перспективні результати, технологія поки не готова до безпосереднього використання в літаках. Водночас дослідження демонструють, як механізми захисту, сформовані еволюцією, можуть допомогти створювати авіаційні конструкції, стійкіші до пошкоджень.

Більше цікавого про природу

Як писав УНІАН, у Національному природному парку "Тузлівські лимани" на Одещині зафіксували закавказького деревного богомола, вид, який, імовірно, потрапив до Криму з Кавказу ще на початку ХХ століття, а згодом поширився материковою частиною України.

Ми також згадували, що в Сполучених Штатах було вирізано сосну для дослідження її річних кілець, і тільки потім стало відомо, що цьому дереву приблизно 4900 років. Це робило його найстарішим деревом, чий вік можна було точно визначити на той момент.

Вас можуть зацікавити й інші новини: