O mistério do besouro blindado, o inseto "indestrutível", revelado

Nativo do sul da Califórnia, o besouro blindado tem um exoesqueleto que é uma verdadeira maravilha da natureza

Ele está prestes a acabar atropelado, sua mãe o salva

É chamado Phloeodes diabolicus, também conhecido como o besouro blindado. Uma criatura pequena, mas praticamente indestrutível. Um super-herói do mundo dos besouros. Cientistas da Universidade da Califórnia em Irvine (UCI) revelaram suas características surpreendentes. Pássaros, lagartos e roedores muitas vezes tentam comê-lo, mas raramente conseguem. E mesmo carros que acidentalmente o esmagam não o matam.

Nativo dos habitats desérticos do sul da Califórnia, o besouro blindado "diabólico" tem um exoesqueleto que é uma verdadeira maravilha da natureza: é de fato o estrutura mais resistente e resistente ao esmagamento no reino animal.

Uma criatura no mínimo sugestiva à qual os pesquisadores queriam reconhecer as habilidades extraordinárias. Então eles conduziram um projeto para estudar os componentes e arquiteturas responsáveis por sua força.

A sobrevivência da barata depende de dois fatores principais: sua capacidade de fingir de forma convincente estar morta e um exoesqueleto que é uma das estruturas mais duras e resistentes ao esmagamento conhecidas no mundo biológico. Em um artigo publicado na Nature, pesquisadores estudaram sua armadura revelando os segredos que a tornam tão indestrutível.

“O besouro blindado é um besouro terrestre, por isso não é leve e rápido, mas é mais como um tanque pequeno”, disse o autor principal David Kisailus, professor de ciência e engenharia de materiais. "Esta é a adaptação dele: ele não pode voar, então fica parado e deixa sua armadura especialmente projetada suportar o abuso até que o predador desista."

Em seu habitat desértico no sudoeste dos Estados Unidos, ele pode ser encontrado sob rochas e árvores, espremido entre a casca e o tronco, outra razão pela qual deve ter uma blindagem dura e resistente.

O autor principal, Jesus Rivera, estudante de pós-graduação no laboratório de Kisailus durante o projeto, descobriu a existência desses organismos em 2015, durante uma visita ao renomado museu de entomologia da UC Riverside. A partir daí começou seu interesse por besouros.

Ao realizar uma série de avaliações microscópicas e espectroscópicas de alta resolução, Rivera e Kisailus descobriram que o segredo do inseto está na composição material e na arquitetura de seu exoesqueleto, particularmente seus élitros. Nos besouros aéreos, os élitros são as lâminas frontais que abrem e fecham para proteger as asas de bactérias e outros agentes externos. Os élitros do besouro blindado, por outro lado, evoluíram para se tornar um escudo sólido e protetor.

A análise de Kisailus e Rivera mostrou que os élitros são constituídos por camadas de quitina, um material fibroso e um matriz proteica. Em colaboração com um grupo liderado por Atsushi Arakaki e seu aluno de pós-graduação Satoshi Murata, ambos da Universidade de Agricultura e Tecnologia de Tóquio, eles examinaram a composição química do exoesqueleto de um besouro voador mais leve e o compararam com o de seu próprio sujeito terrestre. A camada externa do besouro diabo blindado tem uma concentração de proteína significativamente maior - cerca de 10 por cento a mais de peso - o que os pesquisadores dizem que contribui para a maior força do élitro.

Exames microscópicos posteriores revelaram que as superfícies externas dessas lâminas apresentam matrizes de elementos semelhantes a hastes que os cientistas acreditam que atuam como almofadas de fricção, proporcionando resistência adicional à derrapagem.

Para confirmar ainda mais suas observações experimentais, Rivera e os coautores Maryam Hosseini e David Restrepo, ambos do laboratório de Pablo Zavattieri na Universidade de Purdue, usaram Técnicas de impressão 3D para criar suas próprias estruturas com o mesmo design. Eles executaram testes que revelam que esta solução oferece máxima resistência e durabilidade.

De acordo com Kisailus, o exoesqueleto da barata blindada pode ser inspirador para engenheiros de todo o mundo. De fato, imitando sua composição, podem ser criados materiais resistentes.

"Este estudo realmente conecta os campos da biologia, física, mecânica e ciência dos materiais às aplicações de engenharia, que normalmente não são vistas em pesquisas", disse Kisailus.

A natureza sempre tem algo a nos ensinar.

Fontes de referência: Nature, Uci