Loài bọ có thể chịu được vết mổ của chim, vết dẫm của động vật và thậm chí có thể bị xe ô tô cán qua mà không “hề hấn” gì. Do đó, các nhà khoa học đang nghiên cứu xem lớp vỏ chống va đập của loại bọ này có thể giúp ích gì trong việc thiết kế máy bay và tòa nhà.
“Lớp vỏ của loài bọ này siêu cứng”, Giáo sư Pablo Zavattieri của Đại học Purdue, người nằm trong nhóm nghiên cứu, cho biết.
Theo nghiên cứu của Zavattieri và các đồng nghiệp, loài bọ cánh cứng này có một bộ giáp “bất thường” được xếp thành nhiều lớp và ghép lại với nhau.
Theo các nhà khoa học, thiết kế này có thể giúp truyền cảm hứng cho việc xây dựng các cấu trúc và phương tiện bền bỉ hơn.
Để hiểu điều gì mang lại sức mạnh cho loài bọ này, các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm xem nó có thể chịu bao nhiêu sức ép. Loài bọ này có thể được tìm thấy trong các khu rừng ở Nam
California. Chúng chịu được sức nén gấp khoảng 39.000 lần trọng lượng của chính nó. Trong khi đó, các loài bọ cánh cứng thông thường khác sẽ bị vỡ vụn dưới 1/3 áp lực.
Sau đó, các nhà nghiên cứu đã sử dụng kính hiển vi, quang phổ và kiểm tra cơ học để kiểm tra điều gì đã khiến vỏ ngoài của con bọ này trở nên mạnh mẽ như vậy.
Bí mật về sức bền siêu dai của loài bọ cánh cứng này nằm ở lớp áo giáp. Loài côn trùng này có hai “elyntron” - giống như tấm khiên để bảo vệ hai đôi cánh thật còn lại - hợp thành một đường thẳng chạy dọc theo chiều dài của bụng.
Khi bị nén, cấu trúc của loài bọ bị nứt gãy từ từ thay vì vỡ vụn cùng một lúc.
“Khi bạn tác động, nó không vỡ một cách thảm khốc. Nó chỉ biến dạng một chút. Điều đó rất quan trọng đối với con bọ”, Giáo sư Zavattieri lý giải.
Phát hiện này được cho là vô cùng hữu ích đối với quá trình thiết kế máy bay cũng như một số phương tiện và tòa nhà. Hiện tại, các kỹ sư dựa vào ghim, bu lông, hàn và chất kết dính để giữ nguyên vật liệu khi xây nhà. Tuy nhiên, những kỹ thuật đó có thể dễ bị xuống cấp.
Trong khi đó, Giáo sư Zavattieri nhận định, đối với cấu trúc vỏ của loài bọ cánh cứng này, thiên nhiên đã mang đến một sự thay thế “thú vị và tao nhã”.
Po-Yu Chen - kỹ sư tại Đại học Quốc gia Tsing Hua của Đài Loan cho biết, vì được lấy cảm hứng từ bọ cánh cứng bị nứt gãy một cách từ từ và có thể dự đoán được, các vết nứt có thể sẽ được kiểm tra an toàn theo cách đáng tin cậy hơn.
Nghiên cứu về bọ cánh cứng là một phần của dự án trị giá 8 triệu USD do Không quân Hoa Kỳ tài trợ, nhằm khám phá cấu tạo của các sinh vật như tôm tít và cừu sừng lớn. Từ đó, có thể giúp phát triển các vật liệu chống va đập.
Đồng tác giả nghiên cứu - David Kisailus, một nhà khoa học và kỹ sư vật liệu tại Đại học California, Irvine, cho biết: “Chúng tôi đang cố gắng vượt xa những gì thiên nhiên đã làm”.
Trong khi đó, nhà sinh vật học tiến hóa Colin Donihue của Đại học Brown cho biết, nghiên cứu này là nỗ lực mới nhất “vay mượn” từ thế giới tự nhiên để giải quyết các vấn đề của con người. Ví dụ, băng gai dính được lấy cảm hứng từ thực vật, chất kết dính nhân tạo được sản xuất nhờ ý tưởng từ bàn chân tắc kè.
Donihue cho biết, vô số đặc điểm khác được tìm thấy trong tự nhiên có thể cung cấp cái nhìn sâu sắc: “Đây là những sự thích nghi đã phát triển qua hàng thiên niên kỷ”.
