Buba „tenk“ – nju briga i ako je automobil pregazi

Novo istraživanje pokazalo je da njihovi oklopi kriju dvosturku tajnu – osim što su izuzetno jaki, u slučaju da pritisak postane prevelik oni postaju elastični i gipki.

Naučni tim sa Univerziteta Purdu i Univerziteta Irvin u Kaliforniji kažu da bi jedinstven oklop dijabolične oklopnjače mogao da posluži kao inspiracija za stvaranje novih materijala, sposobnih za rasipanje energije umesto pucanja.

Dijabolična oklopnjača naseljava jugozapadne delove SAD i voli da se krije ispod kamenja i ugura pod koru drveta. Ne može da leti, ali je razvila nekoliko zanimljivih odbrambenih strategija da bi se zaštitila od svojih glavnih grabljivaca – ptica, glodara i guštera.

Osim što glumi da je mrtva (veoma efikasna strategija), ova mala oklopna stvorenja opremljena su jednom od najjačih ljuštura u prirodu. Njihov egzoskelet je toliko jak da one mogu da prežive da ih automobil pregazi. Oklop bez problema može da izdrži snažna kljucanja ptica.

Da bi bolje razumeli kako je to moguće, naučnici predvođeni profesorom Dejvidom Kisailusom, detaljno su ispitali granice oklopa pomoću mikroskopa i CT skenera, a čak su i 3D ištampali svoje verzije oklopa da bi ih testirali.

Eksperimenti su pokazali da dijabolična oklopnjača može da podnese silu od 150 njutona, ekvivalent pritiska objekta od 39.000 njenih telesnih masa.

Primera radi, to bi bilo kao kada bi čovek od 90 kilograma mogao da izdrži pritisak objekta od 3.538 tona, navodi se u studiji.

Automobil preko svake gume vrši oko 100 njutona pritiska, što objašnjava kako obe bube uspevaju da prežive tako nešto.

Postepena fraktura i rasipanje energije

Fizičke analize ekzoskeleta pomoću mikroskopa i CT skenera pokazale su da ključ ove izdržljivosti leži u elitri, odnosno pokrilca. Kod letećih buba, ona služe za zaštitu zadnjih krila.

Kod onih koje ne mogu da lete, dva pokrilca su spojena i služe da zaštite unutrašnje organe umesto krila. Evolucijom su pokrilca kod tih vrsta buba postala znatno jača nego kod letećih.

Zbog toga, oklop poseduje dva nivoa zaštite.

Prvi, spoljni deo, koji sprečava preterano pomeranje i zadržava strukturu ekgzoskeleta. Taj sloj takođe ima više proteina u svojoj hemijskoj strukturi.

Istovremeno, središnji sloj koji odvaja dva pokrilca duž abdomena poseduje specifičnu strukturu poput preklapajuće slagalice, koje su uobičajeno čvrsto spojene.

U slučaju, međutim, da pritisak postane prevelik i preti da smrska strukturu, mehanizam preklapajuće slagalice se odvaja u procesu delaminacije - postepene frakture, tokom koje se povezane strukture polako odvajaju jedna od druge što omogućava rasipanje energije i elastičnu deformaciju.