Кости насекомых и крабов оказались лучше спроектированы, чем человеческие

Исследователи из Тринити-колледжа в Дублине показали, что ноги кузнечиков и крабов имеют идеальную форму для сопротивления изгибу и сжатию. Если бы кости ног человека были устроены так же, они могли бы быть вдвое прочнее.

• Экзоскелеты членистоногих (кузнечиков, крабов) состоят из кутикулы — одного из самых жёстких природных материалов.
• Учёные использовали инженерную механику, материаловедение и биомеханику, а также компьютерную томографию с разрешением в несколько тысячных миллиметра, чтобы проанализировать форму и толщину стенок костей.
• Конечности насекомых и крабов представляют собой тонкостенные трубки с оптимальным соотношением толщины стенки к радиусу.
• Нога краба идеально сбалансирована для сопротивления изгибу и сжатию при ходьбе под водой.
• Нога саранчи оптимизирована, чтобы выдерживать огромные силы изгиба при прыжке.
• Для сравнения, бедренная кость человека — относительно толстостенная трубка. Если использовать то же количество костного материала и пересчитать конструкцию по принципу экзоскелета, её прочность можно было бы увеличить вдвое.

Исследование, опубликованное в Journal of the Royal Society, Interface, даёт новый, инженерный взгляд на эволюционное развитие скелетных форм.