ستحدث ثورة في مجال صنع الطائرات.. لماذا لا تستطيع شاحنة بوزن 85 طن ان تسحق خنفساء أرماديلو فيديو
ستحدث ثورة في مجال صنع الطائرات.. لماذا لا تستطيع شاحنة بوزن 85 طن ان تسحق خنفساء أرماديلو “فيديو”
يحاول جميع خبراء مواد صنع الطائرات البحث عن مواد أولية لصناعة هياكل للطائرات تتحمل مقاومة الجو واحتكاك الهواء بالطائرات الأمر الذي يؤدي إلى تلف هيكل الطائرة وتنسيقها من الخدمة بعد عدد معين من الرحلات.
وأجرى البحث مهندسون في جامعة بوردو وركزوا على الهيكل الخارجي المتين للغاية لخنفساء أرماديلو الشيطانية ، التي تعتبر واحدة من أقوى الدروع الخارجية للاحياء في عالم الحيوان و لجميع مفصليات الأرجل.
في السابق ، ألهمت الهياكل الخارجية للخنفساء العلماء بالفعل لإنشاء أنظمة تحمل ضغط للمعدات العسكرية والفضائية التي يمكنها استعادة الشكل بعد التشوه.
الآن ، اكتشف الباحثون تفاصيل جديدة مثيرة للاهتمام حول كيفية قدرة المخلوق على تحمل مثل هذه الأحمال الهائلة.
من خلال ضغط الدرع بألواح فولاذية واستخدام التصوير المقطعي المحوسب ، درس الفريق كيف يتصرف الهيكل الخارجي للمدرع تحت ضغط متزايد.
وجدت أنه يمكن أن يحمل 39000 ضعف وزن جسمه ، وهو ما يعادل طلب 150 نيوتن. استخدم العلماء النمذجة الحاسوبية والطباعة ثلاثية الأبعاد لعزل الهياكل الفردية داخل الهيكل الخارجي ،
ووجدوا أن الربط بين اجزاء جسمها التي تمتد على طول بطن الخنفساء تلعب دورًا مهمًا بشكل خاص في هذه الخاصية المذهله.
يقع هذا التماس بين اثنين من طبقات جسمها التي تدعى الإليترا ، على الرغم من حقيقة أن الأجنحة الفعلية لخنافس أرماديلو ليست كذلك.
بدلاً من ذلك ، يربط الإليترا واجزاء الهيكل الخارجي تحتها ، مما يساعد على توزيع الطاقة بالتساوي في جميع أنحاء جسم الخنفساء باستخدام آليتين معقدتين.يعوض نقاط ضعف بعضنا البعض.
أحد المجالات التي يأمل الفريق في تطبيق هذه المعرفة هو التوربينات الغازية للطائرات. يجب دمج المعادن والمواد المركبة فيها باستخدام مثبتات ميكانيكية ثقيلة ، والتي يمكن أن تنهار بمرور الوقت تحت الأحمال العالية.
لقد صنع المهندسون بالفعل مشبكًا مركبًا من ألياف الكربون بناءً على هذا التصميم للهيكل الخارجي لخنفساء أرماديلو واختبروه للتأكد من قوته.
اتضح أنها قوية بنفس القدر وأكثر صلابة بشكل ملحوظ من السحابات الحديثة المستخدمة في صناعة الطيران.
كتب مؤلف الدراسة بابلو زافاتيري: “يُظهر عملنا أنه من الممكن الانتقال من استخدام مواد قوية وهشة إلى مواد يمكن أن تكون قوية وصلبة ، وقادرة على تبديد الطاقة عند التعرض لها”.
شاهد الفيديو التالي:
