توظيف "الخنافس" في تصميم الطائرات والمباني

اكتشف باحثون من جامعتي ”بوردو“ و“كاليفورنيا“ الأمريكيتين، نوعا من الخنافس يطلق عليه اسم ”الخنفساء الشيطانية”، يمكن أن يبشر بثورة في صناعة الطائرات، لو طبقت نتائج الدراسة التي أجريت على الحشرة شديدة الصلابة.

ورأى الباحثون أن الخنفس الذي أُجريت عليه الدراسة، يتميز بقشرة صلبة مقاومة للكسر ونقر الطيور ودوس الحيوانات، وحتى دهسها بسيارة، حيث يدرس العلماء الآن ما يمكن أن تفيد به القشرة المقاومة للكسر التي تتميز بها هذه الحشرة في تصميم طائرات ومبان أكثر قوة.

وقال المهندس المدني بجامعة بوردو بابلو زافاتيري، الذي كان ضمن مجموعة من الباحثين الذين دهسوا الحشرة بسيارة كجزء من دراسة جديدة: ”هذه الخنفساء شديدة الصلابة“.

ويقول الباحثون، في دراستهم التي نشرت في دورية (Nature) العلمية، إن تصميم درع ”الخنفساء الشيطانية“ غير القابل للتلف، يمكن أن يساعد في إلهام المصنعين لتصنيع مبان ومركبات أكثر متانة.

وحاول الباحثون فهم ما يمنح الخنفساء، التي يبلغ طولها بوصة واحدة، تلك القوة، فاختبروا أولا مقدار السحق الذي يمكن أن يتحمله هذا النوع، الذي يتواجد في غابات جنوب كاليفورنيا، ليجدوا أن الخنفساء صمدت أمام ضغط يبلغ حوالي 39000 ضعف وزنها.

واستخدم الباحثون بعد ذلك المجاهر الإلكترونية والأشعة المقطعية لفحص الهيكل الخارجي للخنفساء ومعرفة ما جعلها قوية للغاية، وكما هو الحال في كثير من الأحيان بالنسبة للخنافس التي لا تطير، فإن (elytra)، وهي عبارة عن حقيبة واقية عادة ما تغلف الأجنحة، قد تم تقويتها بمرور الوقت.

عن قرب، أدرك العلماء أن هذا الغطاء استفاد أيضا من روابط خاصة تشبه بانوراما وهيكلا متعدد الطبقات، وعند الضغط وجدوا الهيكل مكسورا ببطء بدلا من تكسره دفعة واحدة.

وقال زافاتيري: ”عندما تفككهم، لا ينكسر هذا بشكل كارثي. إنه يتشوه قليلا فقط. هذا أمر بالغ الأهمية بالنسبة للخنفساء، ويمكن أن يكون مفيدا أيضا للمهندسين الذين يصممون الطائرات والمركبات الأخرى بمجموعة متنوعة من المواد، مثل الفولاذ والبلاستيك والجص.

حاليا، يعتمد المهندسون على المسامير والبراغي واللحام والمواد اللاصقة لتثبيت كل شيء معا، لكن هذه الأساليب قد تكون عرضة للزوال.