Przejdź do treści

Bądź twardy jak… dzięcioł!

W po­szu­ki­wa­niu in­no­wa­cyj­nych roz­wią­zań na­ukowcy co­raz czę­ściej ko­rzy­stają z wzor­ców, które w ciągu ty­sięcy, a na­wet mi­lio­nów lat ewo­lu­cji z po­wo­dze­niem prze­te­sto­wała na­tura. Czym mógł ich za­in­te­re­so­wać stu­ka­jący w drzewo po­spo­lity dzię­cioł? Na­ukow­ców wcale nie in­te­re­so­wały jego umie­jęt­no­ści ob­róbki drewna.

Po prze­ba­da­niu bu­dowy czaszki dzię­cioła udało się wska­zać ce­chy, które po­mogą sku­tecz­nie chro­nić głowę przed ura­zami. A to już cenne in­for­ma­cje dla pro­jek­tan­tów ka­sków i heł­mów.

Urazy głowy są jed­nym z naj­częst­szych skut­ków wy­pad­ków. Dla­tego od lat, na­ukowcy sta­rają się po­szu­kać me­tody na naj­sku­tecz­niej­sze mi­ni­ma­li­zo­wa­nie ich efek­tów. Za­in­te­re­so­wali się dzię­cio­łem, gdyż stuka w pień drzewa w trud­nym do wy­obra­że­nia tem­pie. Jego dziób po­ru­sza się z pręd­ko­ścią 6–7 me­trów na se­kundę! Przy ta­kiej pręd­ko­ści, w chwili zde­rze­nia z drze­wem, do­cho­dzi do gwał­tow­nego, bru­tal­nego ha­mo­wa­nia. Mózg dzię­cioła wy­cho­dzi jed­nak z niego bez szwanku. Co go chroni?

Na­ukowcy kie­ro­wani przez Yubo Fan z Be­ihang Uni­ver­sity w Pe­ki­nie i Ming Zhang z Po­li­tech­niki w Hong Kongu sfil­mo­wali pra­cu­ją­cego dzię­cioła za po­mocą dwóch zsyn­chro­ni­zo­wa­nych ka­mer szyb­ko­klat­ko­wych. Jed­no­cze­śnie prze­ska­no­wali głowy pta­ków, aby szcze­gó­łowo po­znać ele­menty jej bu­dowy, na­wet te mi­kro­sko­pij­nej wiel­ko­ści, i różne pa­ra­me­try, np. masę, gru­bość i gę­stość ko­ści.

Na­stęp­nie stwo­rzyli trój­wy­mia­rowe mo­dele cza­szek i zmie­rzyli siły, ja­kie dzia­łają na czę­ści głowy pra­cu­ją­cego dzię­cioła. Stwier­dzili, że o uni­ka­niu urazu wsku­tek wstrzą­sów de­cy­dują cha­rak­te­ry­stycz­nie zbu­do­wane frag­menty ko­ści czaszki (miej­scami są one sto­sun­kowo „gąb­cza­ste”) i dzioba (np. róż­nica dłu­go­ści jego gór­nej i dol­nej czę­ści).

Sys­tem amor­ty­za­cji wstrzą­sów u dzię­cioła nie za­leży od jed­nego tylko czyn­nika. Jest on wy­pad­kową wielu róż­nych cech bu­dowy — zwra­cają uwagę ba­da­cze. Wie­dzę na ten te­mat można wy­ko­rzy­stać m.in. pod­czas pro­jek­to­wa­nia no­wych ty­pów ochron­nych kom­bi­ne­zo­nów, zwłasz­cza heł­mów i ka­sków.

Czy tak skon­stro­wany kask zde­wa­lu­uje po­wie­dze­nie, że głową muru nie prze­bi­jesz?

/​

Jesz­cze frag­ment filmu — po­zor­nie nie na te­mat, ale…

Powiązane materiały: