汽车也压不死，用电钻才能穿透，这种甲虫外壳为什么如此坚硬？ _小知识

人类若是承受本身体重4万倍的压力会怎么样，谜底是会酿成一滩肉泥，通俗人类最多只能承受本身体重五倍的重量。
可是在天然界，还真的存在能承受4万倍重量的生物，那就是铁定甲虫，这是一种栖息在橡树上的物种，本家儿要发现于海说神聊美西海岸。身长约 2 厘米，像一个小型坦克，这种虫豸不具备飞离险境的能力，长得既不轻盈，爬得也不是很快，但它们长有超等抗挤压的外骨骼前翅（称为鞘翅），也就是说，这种虫豸能经受住捕食者的任何挤压和尖刺进犯。

铁定甲虫的外骨骼是动物界最坚硬的外骨骼之一，甚至能经受住被汽车的碾压，植物学家建造铁定甲虫的标本，甚至需要动用电钻才能穿透。
这种甲虫能承受多大的重量呢？来自美国和日本的科学家团队实测了铁锭甲虫的抗压能力。科学家们将铁锭甲虫放在两钢板之间，慢慢加压，发现加上的力达到自身体重近4万倍（150N ，约是超市里售卖的3袋大米的重量）时，才会把铁锭甲虫压垮。

一向以来，科学家都不清晰为什么铁定甲虫外壳如斯坚硬，美国加州大学尔湾分校的David Kisailus研究小组操纵进步前辈的显微镜、光谱手艺和机械测试，作者在毗连铁定甲虫两部门鞘翅内侧缝（medial suture）不雅察到了连续串形似拼图的联锁关节，可能的掉效点就在拼图的“联锁”处。但在高倍显微镜下研究联锁关节，并利用计较机模拟，团队没有看到任何灾难性的掉败。联锁关节似乎能将应力传递到整个区域，而不是裂开。对于可飞翔的甲虫，鞘翅可以经由过程张开和闭合庇护同党免受细菌、干燥和其他危险，而铁定甲虫的鞘翅已进化当作坚忍的庇护性盔甲。

作者发现，这些关节的几何布局以及它们的层状微布局让铁定甲虫的外骨骼实现了极其超卓的机械联锁和坚韧性。
Rivera 等人在进一步的显微镜不雅察中发现，铁定甲虫的外壳不仅具有强力抗压能力，并且还具备“变形”的能力，也就是半斤八两于人类的缩骨功，让铁定甲虫可以挤进岩石或树皮的裂缝中，寻找食物或者遁藏天敌。

铁定甲虫的抗压和变形能力本家儿要依靠三种分歧的侧标的目的支撑类型，按照界面的几何外形，可以分为交叉型（interdigitated）、闭锁型（latching）和自力型（free-standing）。

定甲虫的关节和支撑布局
交叉型布局可觉得铁定甲虫的外骨骼供给最大的强度和耐用性；而闭锁型和自力型布局则可以使铁定甲虫的外骨骼实现“变形” 。
而此次发现将促进人类航空、建筑和机械范畴的大成长，为了测试这种几何布局作为强硬机械紧固件、毗连分歧材质（如塑料和金属）的潜力，研究人员操纵模拟这种布局的金属复合材料，建造了一系列接头。他们发现，与常用的工程接头比拟，依据这一几何布局设计的接头强度更大、韧度也显著加强。
研究小组还用碳纤维加强塑料模拟了铁定甲虫鞘翅内侧缝联锁关节，经由过程将仿生复合材料加到一个铝接头上并进行机械测试，发现与尺度航空航天紧固件比拟，这种布局在连系分歧材料方面存在较着任何优势，这也意味着人类可以经由过程铁定甲虫布局将飞机的各个部件融合在一路，舍弃传统的铆钉和紧固件，因为这些零部件地点的位置往往是应力亏弱点，这将大大加强飞机的靠得住性。

汽车也压不死，用电钻才能穿透，这种甲虫外壳为什么如此坚硬？

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