scarabeo indistruttibile, corazza, nanostrutture

La natura spesso ci sorprende con forme di vita particolari e dalle caratteristiche sorprendenti. Sono infatti moltissimi gli animali che sembrano avere dei super poteri e tra questi vi è uno scarabeo indistruttibile. Questo piccolo insetto infatti ha un esoscheletro impossibile da rompere, una corazza che lo protegge da qualsiasi danno, ed ora i ricercatori hanno compreso qual è il segreto della sua forza.

Un team di ricercatori del Kisailus Biomimetics and Nanostructured Materials Lab, ha infatti svelato i segreti dell’incredibile resistenza allo schiacciamento di questo scarabeo indistruttibile. Non solo, hanno anche dimostrato come le caratteristiche di questo coleottero possono essere d’ispirazione per nuove tecnologie per produrre materiali ultra resistenti.

 

Uno scarabeo indistruttibile che non teme nemmeno di essere schiacciato da un auto

A differenza di molti altri coleotteri, che possono volare e che sfruttano il volo come meccanismo difensivo per sfuggire ai predatori, questo scarabeo indistruttibile non ha ali e di solito si finge morto, affidandosi alla protezione del suo coriaceo esoscheletro.

Come ha infatti spiegato David Kisailus, professore di scienza dei materiali e ingegneria presso l’Università della California, Irvine e coautore dello studio, si tratta di “uno scarabeo terrestre, quindi non è leggero e veloce, ma è più simile a un piccolo carro armato“.

Il suo esoscheletro è così resistente da aver creato problemi anche agli entomologi desiderosi di mostrarlo nelle loro collezioni. Per tenerli nelle teche infatti, gli insetti vengono tenuti fermi da uno spillo. Ma infilare uno spillo in un carro armato è davvero difficile!

I ricercatori hanno infatti scoperto che l’esoscheletro di questo coleottero può sopportare circa 150 newton di forza, ovvero 39.000 volte il suo peso corporeo, mentre le altre tre specie di coleotteri terrestri sopportano solo metà di questa forza incredibile.

 

Un sistema particolare di incastro lo rende così forte

Per cercare di comprendere che cosa renda così resistente l’esoscheletro di questo scarabeo indistruttibile, i ricercatori hanno esaminato lo scarabeo utilizzando una tecnica di imaging 3D, chiamata tomografia microcomputer, che agisce come una radiografia per l’intero organismo. In particolare i ricercatori si sono concentrati sulle sue elitre, ovvero quella parte dell’esoscheletro che, negli scarabei che volano, protegge le ali quando sono a riposo.

Per quanto possa sembrare strano, anche se questo scarabeo è terrestre e privo di ali, possiede comunque delle elitre e sono fondamentali per la forza della sua indistruttibile corazza. Questo scarabeo infatti si è evoluto da un antenato che poteva volare, e le sue elitre si sono modificate nel corso dell’evoluzione, fondendosi insieme in un modo straordinario e creando una sutura tortuosa e complessa.

Il modo in cui le elitre si uniscono infatti, permette allo scarabeo indistruttibile di distribuire la forza della pressione esercitata su tutta la struttura, evitando l’apertura delle elitre e quindi la rottura della corazza. Inoltre l’esoscheletro di questo coleottero presenta una maggiore concentrazione di proteine che ne aumentano la durezza.

La particolare geometria di incastro delle elitre di questo insetto, potrebbe consentire lo sviluppo di materiali più resistenti. Per testarle infatti, i ricercatori hanno creato alcuni pezzi in fibra di carbonio per testare la resistenza meccanica dell’incastro delle elitre, in un’applicazione nel mondo reale: elementi di fissaggio utilizzati nell’ingegneria aerospaziale. I risultati ottenuti sono stati davvero sorprendenti, aprendo così una nuova porta per la ricerca di materiali ultra resistenti.

Ph. Credit: Jesus Rivera – Kisailus Biomimetics and Nanostructured Materials Lab