Gândacii îşi pot multiplica forţa mandibulelor printr-o combinaţie sofisticată de contractare a fibrelor musculare, care le permite să spargă materiale dure precum lemnul, ceea ce ar putea fi o sursă de inspiraţie pentru micro-inginerie, potrivit unor cercetători citaţi de AFP.
Aceste insecte pot exercita astfel o presiune echivalentă cu de 50 de ori mai mult decât greutatea lor, se arată în acest studiu publicat în revista americană PLOS ONE.
"Studiul nostru este primul care măsoară forţa muşcăturii unor insecte, precum gândacul american, care poate fi de 50 de ori mai mare decât greutatea lor, o putere de cinci ori mai mare decât cea mandibulei umane", a explicat Tom Weihmann, entomolog la Universitatea Cambridge din Marea Britanie şi autor principal al studiului.
Mandibula umană exercită o presiune de 58 kg/cm2, mult mai puţin decât cea a unui pitbull (160 kg/cm2), a unei gorile (590 de kg/cm2) sau cea a campionului regnului animal, crocodilul, cu 2 tone pe cm2.
Insectele au mecanisme de mestecat diferite de cele ale vertebratelor. Au mandibule similare unei perechi de lame, aliniate orizontal, asemeni unor fierăstraie. Aceste mandibule joacă un rol important în viaţa insectelor care le folosesc nu doar pentru a se hrăni, ci şi pentru a săpa, a se apăra de prădători ori pentru a-şi hrăni progeniturile.
Mandibulele fac parte din capsula care formează capul, compusă dintr-o reţea fină de cuticule care împreună formează exoscheletul insectei. Capsula conţine muşchi care acţionează toate părţile gurii gândacilor, precum şi alte organe vitale.
Pentru acest studiu, cercetătorii au măsurat forţa muşcăturii a 300 de gândaci, în funcţie de unghiul de deschidere a mandibulelor.
Aceste observaţii sunt utile în micro-inginerie când este vorba de producerea unei puternice tensiuni într-un spaţiu limitat, utilizând micromotoare electrice care trebuie ataşate în interiorul unei structuri.
Odată cu expansiunea miniaturizării, astfel de mecanisme sunt din ce în ce mai importante pentru a dezvolta de exemplu micro-sonde inserate în artere, sau în micro-instrumente chirugicale, au explicat cercetătorii.
