Bu Böcek Araba Altında Kalsa da Hayatta Kalabiliyor. Peki Bunu Nasıl Başarıyor?

Bu Böcek Araba Altında Kalsa da Hayatta Kalabiliyor.

Peki Bunu Nasıl Başarıyor?

Bir araba tarafından ezilmek, şeytani zırhlı böcek için ölümcül değildir. Mühendisler, böceğin nasıl hayatta kaldığını araştırıyor ve bu güçlü özellikten ilham alarak, aynı dayanıklılığa sahip yeni malzemeler geliştirilebileceğini düşünüyor. Araştırmacılar, geliştirilecek malzemelerin sert ancak tel raptiye gibi esnek olacağını ve uçak gaz türbinleri gibi makineleri daha güvenli ve daha uzun ömürlü hale getireceğini söylüyor.

Araştırmacılar, bir araba lastiğinin böceğin üzerinden geçmesi durumunda yaklaşık 100 Newtonluk bir kuvvet uygulayacağını tahmin ediyor. İlk önce böceğin dış iskeletinin sınırları test edildi. Ekibin test ettiği diğer kara böcekleri ise, bu böceğin dayanabileceği gücün yarısını bile kaldıramadı. Şeytani zırhlı böceğin dış iskeleti kırılmaya başlamadan önce, vücut ağırlığının en az 39.000 katı bir yük olan yaklaşık 150 Newton’luk bir kuvvet uygulayabildiğini buldular.

Şeytani zırhlı böceğinin süper dayanıklılığının sebebi, karnı boyunca uzanan “dikiş” diye adlandırılan bölgedir ve burası elitra denilen zırh benzeri iki kınkanatın birleştiği hattır.

Uçan böceklerde elitra, kanatları korur ve uçuşu kolaylaştırır. Ancak şeytani zırhlı böceğin kanatları yoktur. Profesör Pablo Zavattieri’ye göre dikiş, bir yapboz gibi davranıyor. Elitra altındaki karın içinde çeşitli dış iskelet kanatları yapboz parçaları gibi birleşiyor. Ve bu durum uygulanan bir kuvveti tüm vücuda daha eşit dağıtmaya yardımcı oluyor.

Zavattieri, bu deneyleri kapsamlı bilgisayar simülasyonları ve 3D baskılı modellerle takip etti. Tüm bu çalışmalar bir araya geldiğinde, bir araba lastiği gibi sıkıştırıcı bir yük altındayken, şeytani zırhlı böceğin yapboz benzeri dikişinin iki savunma hattı sunduğunu ortaya çıkardı.
Birincide, birbirine bağlanan kanatlar, kendilerinin yapboz parçaları gibi dikişten çekilmesini önlemek için kilitleniyor. İkincide ise dikiş ve kanatlar, dış iskeletin felaketle sonuçlanan arızasını azaltmak için daha hafif bir deformasyona yol açan katmanlara ayrılıyor. Her iki strateji de böceğin dış iskeletinin kırılma olasılığının en yüksek olduğu boyunda, ölümcül bir etkiyi önlemek için enerjiyi dağıtıyor. Kanatlar çok fazla veya çok az kenetlenirse, ani enerji salınımı böceğin boynunun kırılmasına neden olur.

Şeytani zırhlı böceğin bir araba kazasından kurtulduktan sonra kendini iyileştirmesinin bir yolu olup olmadığı henüz bilinmiyor. Ancak bu stratejiler hakkında bilgi sahibi olmak, çeşitli makine türlerindeki sorunları çözebilir. Örneğin uçakların gaz türbinlerinde, metaller ve kompozit malzemeler mekanik bir bağlantı elemanı ile birleştirilir. Bu bağlayıcı türbine ağırlık ekleyerek kırılmalara ve korozyona neden olabilen bir sorun ortaya çıkarır. Sistemin performansı düşer ve sık sık değiştirilmeleri gerekir. Bu projede çalışan doktora öğrencisi Maryam Hosseini, şeytani zırhlı böceğin ara yüzey dikişlerinin, başarısızlıkları daha öngörülebilir bir hale getirerek bu sorunları çözmeye yardımcı olabileceğini söylüyor.

UCI araştırmacıları, şeytani zırhlı böceğin dikiş yerini taklit eden bir karbon fiber kompozit tutturucu yaptı. Purdue araştırmacıları, yükleme testleri sonucunda bu bağlayıcıların standart bir havacılık bağlantı elemanı kadar güçlü, ancak önemli ölçüde de dayanıklı olduğunu buldular.
Profesör Zavattieri: “Bu çalışma, güçlü, kırılgan malzemelerden, kırılırken enerjiyi dağıtarak hem güçlü hem de sert olabilen malzemelere geçebileceğimizi gösteriyor. İşte bu, doğanın şeytani zırhlı böceğe yapmasını sağladığı şeydir.” dedi.

Çeviri: Feyza ÇETİNKOL

Kaynak: Toughening mechanisms of the elytra of the diabolical ironclad beetle, Nature (2020). DOI: 10.1038/s41586-020-2813-8 , www.nature.com/articles/s41586-020-2813-8

https://www.nature.com/                                https://www.purdue.edu/

4 Paylaşımlar

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Solve : *
18 + 18 =


This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.