啄木鳥為什么不得腦震蕩？

2019-09-06 23:21:31

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供稿：網友

科學家最新研究發(fā)現啄木鳥具有特殊的防震身體結構，可消除啄食樹木時產生的碰撞能量，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99%的碰撞能量作為應變能存儲在啄木鳥體內。

專家們非常感興趣啄木鳥在啄食產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，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，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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