工程师正在向甲虫学习进行深入研究

许豪婉
导读 这位工程师在《自然》周三(10月21日)发表的一篇论文中指出,甲虫如何生存可以刺激开发具有相同韧性的新材料。研究人员表示,这些材料工程师

这位工程师在《自然》周三(10月21日)发表的一篇论文中指出,甲虫如何生存可以刺激开发具有相同韧性的新材料。研究人员表示,这些材料工程师在周三(10月21日)发表在《自然》期刊上的论文中指出,甲虫如何生存可以刺激具有相同韧性的新材料的开发。

研究人员表示,这些材料将像回形针一样坚硬,但具有延展性,从而使飞机燃气轮机等机械更安全、更耐用。

这项由加州大学欧文分校(UCI)和普渡大学的工程师领导的研究发现,这种恶魔般的铁甲虫的超级韧性在于它的两个盔甲般的“鞘翅”,它们与腹部在一条线上相遇(称为缝合线)。

在飞行甲虫中,鞘翅目可以保护翅膀,促进飞行。但是恶魔铁甲虫没有翅膀。相反,鞘线和连接缝线有助于将施加的力更均匀地分布到全身。

普渡大学土木工程教授杰里m恩格尔哈特和琳达t恩格尔哈特说:“这种缝合动作就像拼图游戏一样。”。它有各种外骨骼叶片,附着在鞘下的腹部——令人费解的碎片。"

Zavattieri说,根据施加的力的大小,有几种不同的方法来解决这个拼图游戏。

为了揭示这些策略,由UCI大学教授David Kisailus领导的团队首先测试了甲虫外骨骼的极限,并通过查看CT扫描确定了各种相关的结构组件。

使用压缩钢板,UCI的研究人员发现,在外骨骼开始断裂之前,这种恶魔般的铁甲虫可以承受大约150牛顿的力——至少是其体重的39000倍。

研究人员估计,这比声音更令人印象深刻:当甲虫在肮脏的表面上行驶时,汽车轮胎会产生大约100牛顿的力。队伍中的其他陆生甲虫甚至无法忍受恶魔盔甲所承受的一半力量。

Zavattieri的实验室通过大量的计算机模拟和3d打印模型跟踪这些实验,这些模型分离出某些结构,以更好地了解它们在拯救甲虫生命中的作用。

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