Science

L’industrie aéronautique s’inspire de l’exosquelette de ce scarabée pour concevoir des pièces d’avion plus résistantes

Comme quoi, la Nature n’a pas fini de nous surprendre.

Alors que les ingénieurs recherchent constamment des matériaux plus sophistiqués et plus résistants pour améliorer les fixations des avions, un scarabée a peut-être donné la solution à leur problème. Cette source d’inspiration n’est autre que le coléoptère diabolique cuirassé.

Quand un scarabée donne une leçon de résistance aux chercheurs

Des ingénieurs de l’Université Purdue, dans le comté de Tippecanoe aux Etats-Unis ont récemment étudié une capacité spécifique du Nosoderma diabolicum. En effet, cette espèce de scarabée est connue pour être l’un des arthropodes les plus résistants grâce à son exosquelette incroyablement dur. Pour preuve, cette créature peut survivre même si une voiture lui passe dessus.

Dans une étude parue dans Nature, les scientifiques se sont alors intéressés à l’exosquelette de ce coléoptère pour découvrir les secrets de sa résistance. Pour ce faire, ils se sont munis, selon New Atlas, de plaques d’acier compressives ainsi que de tomodensitogrammes. L’objectif étant de soumettre cet exosquelette à différentes pressions croissantes.

Que furent les résultats de cette expérience ?

Il apparut que l’exosquelette du coléoptère diabolique cuirassé peut supporter des charges allant jusqu’à 39.000 fois son poids, ce qui équivaut à une pression d’environ 150 newtons. Au-dessus de cette pression, l’exosquelette se fracture.

Arrivés à ce résultat, les scientifiques ont alors utilisé des simulations informatiques ainsi que des images en 3D pour isoler les structures de l’exosquelette. Ils ont alors découvert que le scarabée devait sa formidable résistance à une suture conjonctive qui s’étale sur toute la longueur de son abdomen.

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Allant plus loin, les chercheurs ont constaté que cette suture se situait entre les élytres – les ailes dures et cornées qui recouvre l’aile inférieure à la façon d’un étui – et les lames d’exosquelette et les relie, répartissant ainsi la pression subie par l’insecte coléoptère sur tout son corps.

Les scientifiques pourraient appliquer cette découverte sur les avions

Les lames de l’exosquelette s’imbriquent alors les unes aux autres comme des pièces de puzzle et, en même temps, la suture et les lames se divisent en couches, ce qui protège le coléoptère de fractures mortelles au cou et lui permet de supporter de grandes charges.

Les scientifiques espèrent appliquer ces nouvelles découvertes sur les turbines à gaz des avions où les métaux et les matériaux composites sont actuellement reliés à des attaches mécaniques lourdes qui risquent de se fragiliser au fil du temps.

En basant leur recherche sur les découvertes concernant le coléoptère, les scientifiques ont créé une fixation en composite de fibre de carbone et ont effectué des tests de charge qui ont montré que cette structure s’avère effectivement plus fiable et plus résistante.

Crédit photo de couverture : goingslo / Creative Commons

Arielle Lovasoa

Je me retrouve dans les mots de Françoise Giroud dans Lou: Histoire d'une femme libre: "C'est une fille irréductible qui n'en fait et n'en fera jamais qu'à sa tête, non pas par caprice mais par nature". A cela, j'ajouterai le sage conseil de Confucius, mon leitmotiv: "Si tu veux profiter de ta vie, apprends à profiter de ta simple journée"

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