研究人员发现了几乎坚不可摧的铁甲甲虫的秘密

在南加州有一种被称为铁甲甲虫的甲虫，它非常坚韧且难以杀死。铁甲甲虫非常强壮，即使被汽车碾过也能存活。来自 UCI 的材料科学家发现了这种几乎坚不可摧的昆虫的设计秘密。

昆虫令人难以置信的生存能力是两个关键因素的结果。这些因素是它令人信服地装死的能力和外骨骼，它是已知存在于生物世界中的最坚固、最抗压的结构之一。加州大学欧文分校和其他机构的研究人员揭示了使这种昆虫如此坚不可摧的材料成分及其纳米和微米级蓝图。

该团队还展示了工程师如何从这些设计中受益。甲虫可以在西南部的岩石下和树皮和树干之间挤压的树木中找到。甲虫可以承受大约是其体重 39,000 倍的力。

对于一个 200 磅重的人来说，要达到这一壮举，它必须承受 780 万磅的重量。通过高分辨率显微镜和光谱评估，研究人员了解到其生存能力的秘诀在于其外骨骼的材料构成和结构，特别是其鞘翅。在飞行的甲虫类型中，鞘翅是打开和关闭以保护飞行翅膀的前翅叶片。在铁甲甲虫中，鞘翅进化成为坚固的防护罩。

科学家发现鞘翅由几层几丁质和蛋白质基质组成。与飞甲虫相比，铁甲甲虫的外层蛋白质浓度明显更高，每重量增加约 10%。将鞘翅的两个部分连接在一起的内侧缝合线的几何形状也看起来像拼图游戏的互锁部分。测试证实，在压缩过程中，缝合线缓慢分层，在压缩过程中没有发生灾难性的故障。