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为了制造更好的减震器,研究啄木鸟的抗冲击大脑

了解受啄木鸟启发的减震系统如何保护电子设备免受机械冲击。探索其创新设计!

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你是否曾想过,为什么啄木鸟在从树上获取食物时,它们的脑袋不会“震晕”?毕竟,当它们用喙啄击树木时,它们的大脑会经历 1200g 的减速度——这比导致人类脑震荡所需的力还要大十倍多。如今,科学家们正致力于学习如何利用啄木鸟的特殊能力,不是为了防止头痛,而是为了保护我们的电子设备。加州大学伯克利分校的研究人员分析了金额 woodpecker ( Melanerpes aurifons ) 的 CT 扫描和视频片段,以设计出更好的减震器。他们发现,啄木鸟有四种有助于保护其头部免受撞击的特征:颅骨和大脑之间的液体、略有弹性的喙、一块软颅骨以及一种叫做舌骨(或称舌骨)的骨骼,它也具有一定的弹性。随后,科学家们利用近似于该鸟类四种吸收器的材料,围绕电路构建了一个受啄木鸟启发的减震系统。例如,橡胶代表了舌骨的支撑性和轻微弹性,而铝则模仿了大脑-颅骨之间的液体。将电路牢固地包裹起来后,他们将其塞进一颗子弹中,并使用气枪将子弹射向铝墙。结果如何?减震器能有效抵御高达 60,000g 的冲击。正如《新科学家》杂志报道的:

“我们现在知道如何防止微型设备因机械冲击而损坏,”Yoon 说。“韩国的一家研究机构目前正在研究该技术的一些军事应用。”

这项新技术具有一系列的可能性:它可以用于飞机的黑匣子、汽车、卫星和航天器。来自《新科学家》杂志的报道。

尼克·弗莱(Nick Fry),英国布拉克利一级方程式车队梅赛德斯 GP Petronas 的首席执行官,表示此类想法可以用于改进赛车运动中车手在事故中的碰撞保护:“一级方程式的一个大问题是如何在事故中保护车手,让他们在减速时,其内脏器官和大脑不会被‘搅成糊状’……我们通过精巧的复合材料设计、非常精密的座椅安全带以及头部和颈部约束系统来实现这一点,”弗莱说。“但这项研究可能会成为我们未来可以借鉴的资源——它可能会非常有趣。”

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图片来源:flickr / Thundercheese

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