不知道你們小時候玩過各種甲蟲嗎?我就經常玩,從瓢蟲、金龜子再到天牛、屎殼郎我全都玩過,這些甲蟲曾經陪我度過了無數快樂的童年時光。這裡面最耐玩的就要屬天牛了,雖然它是害蟲,但是它可真是抗拉又抗拽,抗打又抗踹,相當結實。
但是有一種甲蟲的耐壓性要比天牛不知道要強多少萬倍,它就是今天的主角,惡魔鐵甲蟲。惡魔鐵甲蟲的甲冑是生物界中最堅硬的外骨骼之一。人們可以站在它的身體上轉圈,過了一會它竟然會毫髮無損。它的抗壓能力令人瞠目結舌,甚至可以承受汽車的碾壓。
鐵定甲蟲是一類生活在美洲的昆蟲,主要包含鐵定甲蟲屬的十九類甲蟲。惡魔鐵甲蟲就是鐵定甲蟲裡的一類,它外表漆黑,就像一塊凹凸不平的木炭,而粗壯的肢體就像一部重型越野車。它們在當地屬於一種蟲害,主要在樹木上鑽洞,並生活在樹洞裡,對樹木的危害極大。
惡魔鐵甲蟲的抗壓能力非常強,可以承受39000倍自身體重的壓力,汽車從它們身上壓過去,它們還可以存活。這周三,生物學家刊登在《自然》期刊上的一篇論文中,揭示了惡魔鐵甲蟲金鐘罩般抗壓能力的秘密,科學家並發布了如何通過惡魔鐵甲蟲的構造研發新型超韌材料。
它們的抗壓能力相當於在一個170斤的人身上放上了兩架大型客機,這種抗壓能力在生物界絕無僅有。從它們的外觀上來,雖然顯得平淡無奇,但是隱藏了一些源自結構進化的神奇之處。許多甲蟲在進化上是有一定的優勢,不但可以飛翔,還自帶鞘翅外骨骼,它們的飛翔能力和堅硬鞘翅都代表著甲蟲屬強大的防禦能力。
可是惡魔鐵甲蟲的翅膀卻完全退化了,取而代之的應對天敵的能力,除了擬死就是不同於其他同類的外骨骼結構。加利福尼亞大學的戴維教授經過實驗後發現它們的鞘翅外骨骼非常堅韌,甚至用一根針來固定它們的身體都是非常困難的。
這支科學考察隊伍中的瑞維拉教授捕獲了數隻不同種類的甲蟲進行研究,在實驗室得出結論,惡魔鐵甲蟲的外骨骼可以承受149牛頓的力量,這相當於它自身體重的3.9萬倍。
而其他的幾隻甲蟲的抗壓能力不及鐵定甲蟲的二分之一。人的手指碾壓力最大可以達到60多牛頓的力量,可以輕鬆捏碎一隻普通的甲蟲,但是對於惡魔鐵甲蟲卻做不到一捏便碎。
為了分析惡魔鐵甲蟲金鐘罩般的恐怖抗壓能力,科學家使用了電腦斷層掃描三維成像技術來分析鐵定甲蟲外骨骼的秘密。科學家們發現,它們的外骨骼的有兩部分組成,在連接處的邊緣上有許多凹凸鎖狀物。
並且在表面出現了三種形式的支撐構造,分別為叉指式、封閉式和整體式。使得外骨骼非常堅硬、柔韌和結實。這種結構類似於我國古建築中的榫卯結構。
科學家們還學以致用,他們正在研究惡魔鐵甲蟲的外骨骼構造,利用仿生學從而把這種連鎖接縫技術用到航空航天的基礎構件中去,如果研發成功,那麼人類以前使用的堅固脆性材質將過渡為斷裂時耗散能量使材質變得愈發堅固的材料。
這使我們不得不讚嘆,惡魔鐵甲蟲這種小蟲子的體內竟然蘊含著進化如此完美的外骨骼,有得必有失,當它選擇放棄了飛行,那麼自身的甲冑卻強於所有同類。同時也期待著,研究惡魔鐵甲蟲的專家能儘快研製出新型材料。