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科学家|米粒大的恶魔铁甲虫，如何抗住15公斤重打！连人类也忍不住偷师


科学家|米粒大的恶魔铁甲虫，如何抗住15公斤重打！连人类也忍不住偷师
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科学家|米粒大的恶魔铁甲虫，如何抗住15公斤重打！连人类也忍不住偷师
【科学家|米粒大的恶魔铁甲虫，如何抗住15公斤重打！连人类也忍不住偷师】最近 ， 权威科学杂志《自然》刊登了一则非常有趣的新研究 。 人类从一只米粒般大小的铁甲虫身上 ， 成功“偷师” ， 并研发出一种更耐用的支撑载荷的结构 。
这一发现 ， 极有可能会为开发更耐用的材料 ， 以及克服工程上的挑战铺平道路 。 例如 ， 这种能导致更安全的飞机发动机出炉 ， 通过使用这结构方式的紧固件 ， 不仅增加结构压力 ， 还能提高整个发动机的耐久性 。
这个神奇的工程材料的突破性技术 ， 谁也没想到 ， 科研人员的创意竟全部源于大自然里 ， 一只丝毫不显眼的小小昆虫 。
它是一种学名叫：Phloeodes diabolicus的甲虫 ， 一般生活在北美地区 。 长相真的很一般 ， 既没有七星瓢虫那样绚丽的色彩 ， 也没有那样敏捷的身手 ， 它平凡的外表看起来就像一小块粗糙的树皮或石头 。 可你切莫小觑了这个身长仅1厘米多 ， 在甲虫类里为数不多只会在地上爬行 ， 不会飞的小家伙 。
它可是甲壳虫种群中的超级小坦克 ， 生存技能在这个种群中几乎处于王者 ， 面对外部复杂的环境 ， 不仅扛得住别人的践踏 ， 甚至还经受得起汽车的碾压 。 一切的奥妙在于 ， 大自然的鬼斧神工般赋予了它那坚固的外骨骼 ， 几乎让所有食肉动物对其难以下口 。
因此 ， 它们能在北美洲西南部的沙漠里 ， 优哉游哉地爬行 ， 或者潜伏在岩石下面 ， 或躲在树皮下面 。 即便不能飞 ， 呆头呆脑敏捷性好像不太强 ， 很多时候只能呆在原地 ， 但大自然给它专门设计的盔甲 ， 让它面对捕猎者时一点也怵 ， 就算如何击打都几乎完好无损 ， 让捕食者不得不放弃对其的虐待 。
这样独特的特性 ， 也引起了加利福尼亚大学材料科学家大卫 · 基塞卢斯的兴趣 ， 他们专门立项研究了种恶魔般的铁甲虫 ， 让人难以置信的坚韧的物理和机械特性 。 为此 ， 研究小组特地从加利福尼亚的内陆地区 ， 收集了这些甲虫 ， 作为重点研究对象 。
首先 ， 他们对恶魔铁甲虫整个外骨骼 ， 进行了钢板压缩测试 ， 以确定甲虫能够承受多大的力量 ， 并与这个其他种类的甲虫物种相对比 。 测试数据让他们惊叹不已 ， 除恶魔铁甲虫之外的其他甲虫 ， 最大的承受力一般都不超过68牛顿 ， 但这种恶魔般的铁甲虫可以承受最大力量149牛顿 ， 大约是15公斤重的物体的击打 ， 而这个重量足足是其自身重量的39000多倍！你想象一下 ， 若把39000个同样的你 ， 压在你身上 ， 会是一番怎么样的情形？
对此 ， 科研人员十分好奇 ， 到底它是怎么做到的呢？
为此 ， 研究小组使用了光谱学、扫描电子显微镜和 CT 扫描来仔细研究这个硬壳 。 一般来说 ， 通过研究整个外骨骼的结构和材料组成 ， 或许人们就可以破解其韧性的奥秘 。 但最终让研究人员讶异的结果出现了 ， 它的这种奇特能力 ， 关键点竟然在它的鞘翅身上 。 相比其他飞行甲虫 ， 鞘翅是它们飞行的工具 ， 魔鬼铁甲虫这个飞行工具进行了一次奇特的进化 ， 它的翅膀不仅变得更坚硬 ， 跟沿着缝合线锁在一起 ， 更像盔甲 。 而甲虫鞘翅融合的缝合线 ， 最终对其韧性起到了至关重要的作用 。


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