Naučnici koji se bave istraživanjem materijala su otkrili šta to đavoljeg željeznog kornjaša (Phloeodes diabolicus) čini gotovo neprobojnim. Ovaj sjevernoamerički tvrdokrilac je toliko otporan da ga možete pregaziti autom, njemu neće biti ništa. Ne može da leti, da pobjegne, ali ima vrlo efikasnu strategiju opstanka. Ova željezna buba, kako je zovu, sigurna je od predatora jer ko je ulovi, prije će zube slomiti nego je zgnječiti.
U radu od 22. oktobra 2020. objavljenom u Nature, pod naslovom “Toughening mechanisms of the elytra of the diabolical ironclade beetle“, naučnici objašnjavaju koje to osobine egzoskeleta ovog tvrdkrilca mu omogućavaju da bude tako neuništiv.
Skeniranja su pokazala da se dijelovi egzoskeleta ovog insekta međusobno slažu poput 3D slagalice. Spojeni dijelovi mogu odbaciti slojeve, poput luka, kako se pritisak približava tački loma, umjesto da se otkine.
Dakle nije tajna u materijalu od kojeg je izgrađen egzoskelet insekta, nego u načinima na koje se slojevi međusobno slažu. Sam način slaganja ovisi o mjestu na tijelu insekta – slagalica od tih grebenastih “jigsaw” slojeva je čvršće povezana na mjestima gdje se insektu nalaze vitalni organi. Također, postoje suture duž tijela bube, koje odvajaju tijelo na dvije polovice.
Niz izbočina se spajaju poput dijelova slagalice kako bi spojili dvije strane. Te izbočine sadrže slojeve tkiva zalijepljene određenim proteinima i vrlo su otporne na oštećenja. Kad se buba zgnječi, u proteinskom ljepilu između slojeva svake oštrice nastaju sitne pukotine. Ali, to su mali, mali prelomi koji mogu zarasti i omogućuju izbočinama da apsorbiraju udarce bez potpunog pucanja.
Željezna buba bi mogla nadahnuti nove vrste materijala: 3D printane strukture sa sličnim slojevima bile su dvostruko otpornije na razdvajanje i gnječenje nego vrsta spoja koju su inženjeri obično koristili. Naučnici su ovo i demonstrirali stvarajući slične suture od biomimetičkih materijala koje su zaista bile otpornije nego konvencionalno građeni materijali.
