新鲜事 > 奇妙世界 > 正文

恶魔铁甲虫壳超硬「汽车也压不死」能承受身体4万倍重量

铁锭甲虫最大可承受149牛顿的力量(约其体重的3.9万倍)(示意图/达志影像)

铁锭甲虫(diabolical ironclad beetle,学名为Phloeodes diabolicus)又被称为「恶魔铁甲虫」,号称拥有世界上最硬的外骨骼,甚至可以抵挡食肉动物的攻击,就算被重踩、汽车辗压都无大碍,也因此获得科学家关注,近期破解它硬壳里的秘密,有助于未来开发出新的坚硬材料。

铁锭甲虫又被称为「恶魔铁甲虫」,号称拥有世界上最硬的外骨骼(影片来源/youtube/Purdue Engineering)

综合外媒报导,加州大学尔湾分校材料科学家基赛洛斯(David Kisailus)领导团队,对铁锭甲虫进行研究,期间利用显微镜、光谱学和机械测试,经长期观察后,发现它们的鞘翅(elytra)内,有层状和锯齿状的关节,外骨骼块还有多种由薄片组成的一层微毛(microtrichia)支撑结构,增加外层摩擦力,阻止互锁边缘滑脱,使个体能够平均分散所受的外力。

在铁锭甲虫的鞘翅中央,还发现到一连串类似拼图的联锁关节,其中交叉式、锁式和独立式三种侧向支撑结构,连接甲虫的腹部及鞘翅,而交叉式关节最为坚硬,锁式和独立式结构则能使个体在外力挤压时,能够产生一定程度的变形分散外力,使它们即使躲在石头底下,也不会因额外重量而造成内部器官损坏。

参与研究的博士生李维拉(Jesus Rivera)表示,「除了装死以外,铁锭甲虫还有一种令人注意的能力,就是能够抵御掠夺者强压与穿刺,甚至是汽车辗压」,而它们栖息于橡树上,主要分布于北美西岸,外壳质地非常粗糙,外型看起来像一块石头,尽管它们不会飞行,却拥有特殊设计的鞘翅,让仅2公分的它们最大可承受149牛顿的力量(约其体重的3.9万倍)。

研究团队也模拟出此结构,制作出系列金属复合材料接头,发现铁锭甲虫的构造比当前使用的连接材料更安全、可靠,未来可运用于航太中的涡轮固件,但在使用前仍需进行压缩、扭转等性能测试,而研究成果发表于学术期刊《自然》中,更提到在骨骼、牙齿和贝壳中,也发现不少具有特殊机械性能的天然材料,能够将韧性、强度及自愈能力良好结合,这些性能是传统工程材料无法办到的。

责任编辑: 赵丽   来源:中时新闻网 转载请注明作者、出处並保持完整。

本文网址:https://www.aboluowang.com/2020/1025/1515858.html

奇妙世界热门

相关新闻

➕ 更多同类相关新闻