Жук-броненосец помог инженерам создать сверхпрочную турбину для авиадвигателей
Насекомое Nosoderma diabolicum, он же дьявольский броненосный жук, считается обладателем самого прочного панциря среди членистоногих. Изучение насекомого показало, что это не столько пассивная защита, сколько аналог экзоскелета с интегрированной броней. Детальные исследования помогли ученым из Университета Пердью (США) скопировать один из механизмов этой конструкции и применить его в создании двигателей.
Дьявольский броненосный жук может пережить наезд на него автомобиля весом более 1,5 тонн, что подтверждено экспериментально. Доказано, что крохотный жучок с длиной тела менее 2 см выдерживает нагрузку в 39 000 раз больше собственного веса. Достигается это не за счет прочности панциря, а благодаря особому строению шва между пластинами. Он подвижный и помогает распределять нагрузку на все тело насекомого.
Самый сложный и важный участок шва - так называемая «застежка», крепление двух жестких оконечностей пластин между собой. Она чем-то похожа на то, как соединяются между собой детали в обычном паззле, но гораздо сложнее и прочнее. Застежка удерживает пластины даже при огромной нагрузке, не позволяя им сорваться с места и развалить всю конструкцию панциря. Ученым удалось создать ее точную модель, на основе которой были изготовлены аналоги для лопаток двигательных турбин.
Инженеры сконструировали композитную застежку вместо прежнего металлического крепления, и установили на нее композитную же лопатку турбины. Испытания такой конструкции показали, что она превосходит по прочности прежний вариант, но что еще интереснее - при критических нагрузках застежка не деформируется, как металлический крепеж, не аккумулирует напряжение в себе, а рассеивает энергию. Тот самый эволюционный механизм, который есть у дьявольского броненосного жука, теперь стал доступен и инженерам.