啄木鳥為什么不得腦震蕩？

2019-09-06 23:21:31

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供稿：網(wǎng)友

科學家最新研究發(fā)現(xiàn)啄木鳥具有特殊的防震身體結構，可消除啄食樹木時產(chǎn)生的碰撞能量，這項研究有望研制新一代防碰撞太空飛船。

據(jù)國外媒體報道，啄木鳥覓食時會快速重復地啄食樹木，令人驚奇的是它的大腦可以抵御反復的震蕩，目前，中國大連理工大學科學家最新研究揭曉了其中的謎團。

盡管啄木鳥反復高速啄食樹木，卻仍能避免大腦損傷，由于頭骨和鳥喙的獨特結構，可減少對大腦的沖擊。中國大連理工大學科學家發(fā)現(xiàn)99%的碰撞能量作為應變能存儲在啄木鳥體內(nèi)。

專家們非常感興趣啄木鳥在啄食產(chǎn)生身體震蕩時如何保護自己的大腦，其特殊的防震身體結構可用于制造新一代太空飛船、汽車，以及防護衣。

工程師們發(fā)現(xiàn)，啄木鳥的身體就像一個卓越的防震結構，可以吸收身體碰撞時產(chǎn)生的能量。啄食樹木的頻率可達到25赫茲，然而大腦沒有任何損傷，啄木鳥每次啄食樹木相當于人類頭部每次以25公里/小時的速度撞擊墻壁。

在這項研究中，科學家制作啄木鳥3D計算機模型，使用程序理解它的防震身體結構如何分散撞擊能量。吳成威(音譯)博士和研究小組對啄木鳥進行CT掃描，并建造3D計算機模型。他們解釋稱，基于CT掃描技術，我們獲得啄木鳥頭部內(nèi)部結構的詳細圖像信息，之后輸入Mimics軟件系統(tǒng)最終形成一個分散點狀模型。

更多的軟件程序用于完善這個幾何模型，它可以測試碰撞能量如何被啄木鳥特殊的身體結構分散，他們指出，99.7%的碰撞能量轉變成為應變能，存儲在啄木鳥體內(nèi)，僅有0.3%的碰撞能量作用于頭部。鳥喙和舌骨能夠有效減少大腦形成的應變能，少量碰撞能量進入大腦中心區(qū)域，將最終消散為熱量形式，使大腦快速升溫。這就是為什么啄木鳥必須間歇性啄食樹木，并進行短暫休息。

目前，這項最新研究報告可用于設計一些防震設施，例如：新一代太空飛船、汽車和防護衣等。吳成威博士說：“高速碰撞和撞擊可摧毀設備結構和材料，在航空航天制造領域，太空飛船會面臨著潛在的碰撞危險，太空殘骸和微流星都是危險源。如果太空飛船或者科學設備在碰撞中受損，這將造成巨大的經(jīng)濟損失。”

此外，汽車碰撞對汽車駕駛員人身安全構成嚴重威脅，經(jīng)常導致頭部損傷，因此迫切需要一種獨特的汽車防震材料，有效降低汽車碰撞時造成的人身傷害。

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