Diaboli\u0161kasis gele\u017einis \u0161arvuotis \u2013 vos apie 2 cm ilgio neskraidantis vabalas \u2013 geba i\u0161gyventi net tada, kai per j\u012f perva\u017eiuoja automobilis. Mokslininkus ir in\u017einierius labiausiai stebina ne vien kietas jo kiautas, o sud\u0117tinga konstrukcija, leid\u017eianti \u201e\u0161arvams\u201c sugerti sm\u016bgio energij\u0105.<\/p>\n
Kaip apra\u0161o \u201eZME Science\u201c, \u0161io vabalo i\u0161orinis skeletas atlaiko j\u0117gas, kurios sutrai\u0161kyt\u0173 daugum\u0105 pana\u0161aus dyd\u017eio gyvi\u0173. D\u0117l to tyr\u0117jai \u0117m\u0117 svarstyti, ar gamtoje rastus sprendimus b\u016bt\u0173 galima perkelti \u012f transporto ir net orlaivi\u0173 konstrukcijas.<\/p>\n
Vabalas aptinkamas piet\u0173 Kalifornijos mi\u0161kuose ir kitose vakarin\u0117s JAV dalyse. Kadangi jis nebeskraido, jo kieti priekini\u0173 sparn\u0173 dangalai (elytra) evoliuci\u0161kai tapo ne \u201esparn\u0173 apsauga\u201c, o itin tvirtu \u0161arvu, dengian\u010diu k\u016bn\u0105.<\/p>\n
Tyrimai rodo, kad vabalo stipryb\u0117s paslaptis slypi jungtyse: vietoje paprasto si\u016bl\u0117s tipo sujungimo \u010dia veikia tarpusavyje \u201esusikabinantys\u201c elementai, o esant ekstremaliam spaudimui sluoksniai gali \u0161iek tiek atsiskirti ir taip slopinti l\u016b\u017e\u012f. B\u016btent toks \u201ekontroliuojamas gedimas\u201c in\u017einieriams atrodo ypa\u010d vertingas.<\/p>\n
Vabalo \u0161arv\u0173 dvi kietos dalys susijungia per centrin\u0119 si\u016bl\u0119, einan\u010di\u0105 per nugar\u0105. Ji n\u0117ra tiesi \u2013 j\u0105 sudaro daugyb\u0117 tarpusavyje susijungian\u010di\u0173 i\u0161ky\u0161\u0173, primenan\u010di\u0173 d\u0117lion\u0117s detales, kurios padeda kiautui nesuskilti \u012f dvi dalis.<\/p>\n
2020 metais Kalifornijos universiteto Irvaine ir Purdue universiteto mokslininkai vabalo sandar\u0105 tyr\u0117 mikroskopija, rentgeno vaizdinimu ir mechaniniais bandymais. Be to, jie naudojo kompiuterines simuliacijas ir 3D spausdintus modelius, kad geriau suprast\u0173, kurios detal\u0117s yra svarbiausios tvirtumui.<\/p>\n
Suspaudimo bandymuose vabalo i\u0161orinis skeletas atlaik\u0117 ma\u017edaug 150 niuton\u0173 j\u0117g\u0105 iki prad\u0117jo skilti \u2013 tai prilyginta apie 39 000 kart\u0173 didesniam kr\u016bviui nei paties vabalo k\u016bno svoris. Tyr\u0117j\u0173 teigimu, ant neasfaltuoto pavir\u0161iaus per riedan\u010di\u0105 automobilio padang\u0105 vabal\u0105 gal\u0117t\u0173 veikti ma\u017edaug 100 niuton\u0173 j\u0117ga.<\/p>\n
Mokslininkai pabr\u0117\u017eia skirtum\u0105 tarp stiprumo ir t\u0105sumo: med\u017eiaga gali b\u016bti labai tvirta, bet tr\u016bkti staiga ir trapiai. \u0160arvuoto vabalo konstrukcija sukurta taip, kad art\u0117jant prie l\u016b\u017eio ribos ji neat\u0161oka vienu momentu \u2013 dalis sluoksni\u0173 gali atsiskirti palaipsniui (delaminacija), sugerdami energij\u0105.<\/p>\n
Taip sm\u016bgio ar spaudimo energija i\u0161sklaidoma, o \u017eala tampa labiau \u201evaldoma\u201c, u\u017euot virtusi staigiu katastrofiniu skilimu. Tyr\u0117jai taip pat nurodo, kad vabalo elytra turi sluoksniuot\u0105 vidin\u0119 architekt\u016br\u0105 ir yra turtinga baltym\u0173, o mineral\u0173 jose n\u0117ra \u2013 i\u0161skirtin\u0117s savyb\u0117s pasiekiamos vien organin\u0117mis med\u017eiagomis ir j\u0173 i\u0161d\u0117stymu.<\/p>\n
In\u017einieri\u0173 d\u0117mes\u012f patrauk\u0117 tai, kad didel\u0117 dalis konstrukcij\u0173 problem\u0173 kyla jungtyse \u2013 ypa\u010d kai reikia sujungti skirtingas med\u017eiagas, pavyzd\u017eiui, metalus ir kompozitus. Tradiciniai tvirtinimo elementai gali prid\u0117ti svorio ir sukurti \u012ftempim\u0173 koncentracijas, kurios ilgainiui virsta \u012ftr\u016bkimais.<\/p>\n
2020 met\u0173 tyrimo autoriai pademonstravo vabalo \u012fkv\u0117pto sprendimo potencial\u0105: jie suk\u016br\u0117 anglies pluo\u0161to kompozitin\u012f tvirtinimo element\u0105, paremt\u0105 \u201ed\u0117lion\u0117s\u201c principu. Bandymuose jis buvo tokio pat stiprumo kaip \u012fprastas aviacijoje naudojamas tvirtinimas, ta\u010diau t\u0105sesnis \u2013 tai rei\u0161kia, kad iki gedimo gal\u0117jo sugerti daugiau energijos.<\/p>\n
Vabalo principai pritaikyti ir kitoms sritims. 2023 metais paskelbtame tyrime, \u012fkv\u0117ptame tiek vabalo egzoskeleto, tiek baltauodegi\u0173 elni\u0173 kaukoli\u0173 tarpusavyje besijungian\u010di\u0173 strukt\u016br\u0173, mokslininkai siek\u0117 padidinti keramikos jung\u010di\u0173 atsparum\u0105. Nurodyta, kad kai kuriuose bandymuose tokie sprendimai leido sugerti gerokai daugiau energijos ir atitolinti staig\u0173 l\u016b\u017e\u012f.<\/p>\n
Naujesn\u0117 kryptis \u2013 kompozit\u0173 remontas. 2026 met\u0173 tyrime apra\u0161yta vabalo elytra \u012fkv\u0117pta \u201esusikabinanti\u201c remonto s\u0105saja, skirta pa\u017eeistoms kompozitin\u0117ms med\u017eiagoms, naudojamoms ir orlaiviuose. Laboratoriniuose tempimo bandymuose tokie sprendimai atlaik\u0117 30,47 proc. didesn\u0119 did\u017eiausi\u0105 j\u0117g\u0105 nei tradiciniai \u201e\u017eiedinio laipto\u201c tipo remontai, o lenkimo bandymuose fiksuotas 8,65 proc. pager\u0117jimas.<\/p>\n
Vis d\u0117lto patys tyr\u0117jai pabr\u0117\u017eia, kad tai dar nerei\u0161kia, jog orlaiviai netrukus bus \u201eap\u0161arvuoti\u201c kaip vabalai. Tokiems sprendimams reikalingi tolesni bandymai ir patikra realiomis eksploatavimo s\u0105lygomis, ta\u010diau gamtos sukurta \u201egedimo be suirimo\u201c logika jau dabar tampa vertinga in\u017einerijos \u012fkv\u0117pimo kryptimi.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Diaboli\u0161kasis gele\u017einis \u0161arvuotis atlaiko net automobilio padangos spaudim\u0105, o jo \u201ed\u0117lion\u0117s\u201c tipo \u0161arvai \u012fkvepia naujas aviacijos med\u017eiag\u0173 jungtis.<\/p>\n","protected":false},"author":0,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[10],"tags":[33603,13436,53186,17839,13434,53187,20622],"miestas":[],"class_list":["post-68160","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-mokslas","tag-aviacijos-inzinerija","tag-biomimetika","tag-egzoskeletas","tag-kompozitines-medziagos","tag-medziagu-mokslas","tag-phloeodes-diabolicus","tag-vabalai"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/68160","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=68160"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/68160\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=68160"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=68160"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=68160"},{"taxonomy":"miestas","embeddable":true,"href":"https:\/\/cp.snarskis.lt\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/miestas?post=68160"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}