Az angolul ördögi páncélos bogaraknak (Phloeodes diabolicus) nevezett Zopherinae alcsalád tagjai a világ egyik legerősebb természetes külső vázával rendelkeznek. A héjbogárfélék képviselői elképesztően szívós jószágok, és egy mérnökcsapat nemrégiben feltárta a strapabíró páncél titkait, és hogy hogyan képesek a bogarak akár egy autó súlyát is kibírni.

A Purdue és a Kaliforniai Egyetem kutatói szerint az exoszkeleton különlegessége abban rejlik, hogy keménysége mellett szükség esetén kellően rugalmas is, így ha olyan erőhatás éri, nem törik, hanem inkább meghajlik. A faj tagjai az Egyesült Államok délnyugati részén élnek, és előszeretettel húzzák meg magukat sziklák alatt, vagy a fák kérgének repedéseiben. Mivel repülni nem képesek, érdekes védekezési módszereket fejlesztettek ki a ragadozók ellen: egyrészt meggyőzően játsszák a halottat, másrészt rendkívül szívós a külső vázuk, így nagyon nehéz hozzáférni belső szerveikhez.

A szakértők mikroszkópos módszerekkel, CT-vel és 3D-s modellekkel tanulmányozták a vázat, amely a kísérletek alapján 150 newton erőt is képes kibírni, ami a bogár saját testsúlyának 39 ezerszerese. Egy rajtuk átgördülő gépkocsi gumija nagyjából 100 newton erőt fejt ki, így ezt simán átvészelik, holott a legtöbb bogárfaja fele ekkora erőhatást sem bír ki anélkül, hogy összeroppanna.

A vizsgálatok alapján a strapabíró váz kulcsát a fedőszárny jelenti, amely a röpképes rovaroknál a törékeny hátsó szárnyak védelmére szolgál. A repülni nem képes páncélos bogarak esetében ez a szárnypár a szokásosnál is erősebb, így alkalmas a belső szervek védelmére is. A különleges fedőszárny külső rétege megakadályozza, hogy a külső váz struktúrája engedjen a külső erőhatásoknak. Ez a réteg 10 tömegszázalékkal több proteint tartalmaz, mint a bogár testének többi része, ami különösen ellenállóvá teszi.

Ezzel egy időben a két szárnyfedő között, a bogár hátán egy mediális varrat húzódik, amelyben a szárnyak puzzle-szerűen összekapcsolódnak, és a belső rétegek elmozdulásokat gátolják, szintén hozzájárulva a külső váz integritásához. Ha viszont a külső erőhatás túl intenzív, a varrat elkezd felbomlani: delaminálódik, azaz rétegesen töredezni kezd, aminek eredményeként az egymással korábban szorosan összekapcsolt struktúrák eltávolodhatnak egymástól. Ez az elasztikus deformálódás lehetővé teszi az energia eloszlását. Ha a külső erők túl nagyok és túl sokáig hatnak, a varrat teljesen felbomlik, ami a bogár halálához vezet, de mivel a folyamat lassan következik be, az állatnak sokkal jobbak az esélyei, mintha egy pillanat alatt kilapulna.

A kutatók számítógéppel és 3D-modellekkel szimulálták ezt a szerkezetet, és sikerült igazolniuk, hogy valóban ebben rejlik a strapabírás titka. A struktúra mintájára a szakértők szerint a jövőben például olyan rögzítéseket lehet tervezni, amelyek erősek, ugyanakkor az energia eloszlatására is képesek, ahogy lassan törni kezdenek, így a katasztrofális sérülés elodázható, és akár el is kerülhető.