即使你不小心踩到了这只邪恶的装甲甲虫，它也不会退缩。再走远一点——开车辗过它——这也不会给小动物带来任何麻烦。它的外骨骼是动物王国中最坚韧的之一。现在科学家们相信他们找到了原因。

在周三发表在《自然》(Nature)杂志上的一项研究中，研究人员揭开了这种可怕的铁甲甲虫惊人的抗压能力的秘密，并展示了新的超坚韧材料如何利用甲虫的生物学特性。

乍一看，天辰平台注册开户这种甲虫给人留下了深刻的印象:它的外骨骼黝黑，凹凸不平，看起来有点像一块烧焦的岩石。但在它单调的外表下隐藏着一些由进化而来的结构奇迹。许多种类的甲虫会飞，它们的翅膀被包裹在鞘翅壳内，这是一种保护性的坚硬外壳。飞行对甲虫来说是一种很好的防御机制，可以让它们逃脱捕食者，但是装甲甲虫没有翅膀，通常会装死，依靠它的外骨骼来保证安全。

“铁甲是一种陆生甲虫，所以它不轻也不快，但它建造得更像一个小坦克，”加州大学尔湾分校材料科学与工程教授、该研究的合著者大卫·基塞卢斯在一份新闻稿中说。这种甲虫的外骨骼非常坚硬，这甚至给希望展示它们的昆虫学家提出了一些问题——很难把针穿过它的铁甲。

为了研究这些小坦克，研究小组的一名成员Jesus Rivera捕获了一些甲虫并把它们带回了实验室。首先，研究人员发现甲虫的外骨骼可以承受大约150牛顿的力——是其体重的39000倍。其他三种陆生甲虫的适应力只有一半。

但是为什么这种特殊的外骨骼会如此坚固呢?研究小组使用一种叫做微计算机断层扫描的3D成像技术来观察甲虫，这种技术对整个生物体的工作原理就像x射线一样。他们集中在铁衣号的鞘翅上。

铁甲人拥有鞘翅鞘似乎不太寻常。毕竟，它是一种不能飞的住在地上的甲虫。但它是从一种曾经能够，而且它的鞘翅对它的外骨骼力量至关重要的甲虫进化而来的。它们以最独特的方式融合在一起，形成了缠绕缠绕的缝合。

研究人员描述它就像拼图一样，连在一起。将两个部件锁在一起，天辰平台注册开户可能的故障点就在拼图部件的“脖子”处。但是在高倍显微镜下研究并使用计算机模拟，研究小组没有看到任何灾难性的失败。缝合线似乎能支撑住，将压力转移到整个区域，而不是裂开。这很重要——它可以保护甲虫的脖子

此外，铁甲鞘翅的化学成分与飞行甲虫稍有不同。它似乎含有更高浓度的蛋白质，可以增加昆虫的韧性。

研究人员进一步研究了这种外骨骼几何结构如何能够开发出更坚硬的材料。他们吸取了甲虫缝合的经验教训，制作了一些碳纤维拼图来测试真实世界中的机械强度——用于航空航天工程中的紧固件。模仿铁甲的拼图表现最好。

“这项工作表明，我们可能能够从使用强而脆的材料转变为使用既强又坚韧的材料，因为它们在断裂时能消耗能量，”帕布罗·扎瓦提里(Pablo Zavattieri)说，他是普渡大学的土木工程师，也是这项研究的合作者。