زبان دارکوب به هنگام نوک زدن به درخت،دور جمجمه‌ی او می‌پیچد

 

زبان دارکوب دو سوم طول بدنش است. در انتهای این زبان که با بزاق چسبناک و خارهایی پوشیده شده است، یک گوش (مکانیسم شنوایی) وجود دارد، تا بتواند به ضرباتی که با منقارش برای جستجوی شکار به درخت می‌زند، گوش دهد. این زبان به قدری بلند است که تنها با پیچیدن به دور مغز و حفره‌ی چشمی این پرنده در سرش جا می‌شود. زبان دارکوب به هنگام نوک زدن به درخت،دور جمجمه‌ی او می‌پیچد و با مهار کردن ضربه‌ها،از وارد شدن آسیب‌های جدی به مغز جلوگیری می‌کند.دارکوب می‌تواند تا ۱۵-۱۶ بار در ثانیه با منقارش به درختان ضربه بزند. این ضربات به قدری سریع هستند که سبب ایجاد نیروی عظیمی می‌شود که ۲۵۰ برابر نیرویی است که فضانوردان به هنگام برخاستن سفینه‌های فضایی تجربه می‌کنند؛ معادل 1000g (‍۱۰۰۰ برابر شتاب جاذبه). دارکوب با داشتن یک بافت غضروفی در اطراف سرش مانع از هم پاشیدن مغز در اثر این ضربات می‌شود.سر دارکوب؛ الهام بخش براي ضربه گير است.

طبيعت هنوز هم يکي از بهترين منابع الهام براي دانشمندان است.

در آينده، وقتي که گروه هاي جست و جوي سانحه هوايي، جعبه سياه را از ميان لاشه و تکه پاره هاي يک هواپيما پيدا و اطلاعات آن را بازيابي کنند، احتمالاً به خاطرسالم ماندن و حفظ شدن اطلاعات پرواز، از دارکوب ممنون خواهند بود.
زماني که يک دارکوب تا 22 مرتبه در ثانيه به درخت نوک مي زند، سرش هر بار تجربه شتاب منفي 1200 جي * را تحمل مي کند. اگر انسان ها شتاب منفي 80 تا 100 جي را تجربه کنند، غالباً دچار گيجي و از دست دادن هوشياري (ناشي از ضربه به سرشان) مي شوند. بنابراين دليل اين که چطور دارکوب از صدمه و آسيب مغزي خودش جلوگيري مي کند، نامشخص بود.
از اين رو، “سانگ – هي يون” و “سانگمين پارک” از دانشگاه کاليفرنيا، فيلم و سي تي اسکن هاي سر و گردن پرنده را بررسي کردند و متوجه شدند که اين پرنده، داراي چهار ساختار است که ضربه هاي مکانيکي را جذب مي کنند. اين ساختارها، منقار سخت اما داراي خاصيت الاستيک او هستند؛ ساختار حمايت کننده زبان به نام “هيوئيد” که در عين ظرافت، نيرومند بوده و حالت فنر مانند دارد؛ ناحيه اي متشکل از استخوان اسفنجي در جمجمه پرنده و فضاي بسيار کوچکي ميان استخوان جمعه و مغز براي مايع مغزي نخاعي که لرزش ها را منتقل مي کند.
با پيدا کردن تناسب و مشابهت مصنوعي در ارتباط با تمامي اين عوامل، سانگ – هي يون و سانگمين پارک، سيستمي ضربه گير ساختند که به روش مشابه کار مي کند (نمودار مقابل را ملاحظه کنيد). آنها براي آزمايش کردن اين سيستم، آن را در داخل يک گلوله تفنگ قرار داده و از يک تفنگ بادي بزرگ 60 ميلي متري براي شليک کردن آن به يک صفحه فلزي استفاده کردند. آنها دريافتند اجزاي الکترونيکي که در داخل آن جا گرفته اند، در مقابل ضربات تا 60 هزار جي محافظت شده اند.
علاوه بر محافظت از جعبه سياه هواپيما، اين ضربه گير همچنين مي تواند در سپرهاي محافظ تصادف در مسابقات و ورزش هاي با وسايل موتوري استفاده شود.
* مقدار استاندارد شتاب گرانشي در سطح دريا (g)، برابر 9/8 متر بر مجذور ثانيه.
استخوان اسفنجي / دانه هاي شيشه اي
ساختار متخلل استخوان، مانع از رسيدن ارتعاشات با فرکانس پايين به مغز پرنده مي شود.
لايه اي از دانه هاي شيشه اي که کاملاً در کنار هم بسته بندي شده اند، به جذب ضربه کمک کرده و از اجزاي ميکروالکترونيکي محافظت مي کند.

هوئيد / لايه الاستيکي
اين ساختار جامد، فنر مانند و استخواني پشتيبان زبان، که منحصراً در دارکوب وجود دارد، بارهاي ناشي از ارتعاش را به صورت يکسان توزيع مي کند.اين ساختار به وسيله لايه اي از لاستيک که توزيع کننده بار است، در ساخت ضربه گير کپي شده است.

مغز / اجزاي الکترونيکي
چهار سيستم در اين محل وجود دارند که از مغز دارکوب محافظت مي کنند اين سيستم ها در يک ضربه گير جديد کپي سازي شده اند تا از اجزاي الکترونيکي حساس، محافظت کنند
دارکوب – يک دارکوب با سرعت 22 ضربه در ثانيه با نوک خود به درخت ضربه مي زند، که هر بار شتاب منفي تا 1200 جي را به وجود مي آورد. در حين ضربه زدن به درخت، دارکوب منقار خود را به صورت کاملاً عمود بر تنه درخت نگاه مي دارد.منقار / محفظه بيروني
منقار دارکوب فوق العاده محکم و نيرومند بوده و دچار خميدگي يا شکستگي نمي شود محفظه ورقه فلزي، اولين خط دفاعي براي ضربه گير است

جمجمه / لايه آلومينيومي
فضاي بسيار کوچکي مابين جمجمه و مغز، براي مايع مغزي نخاعي وجود دارد که انتقال ارتعاشات را کاهش مي دهد.
دومين لايه فلزي، محافظت بيشتري را براي اجزاي ميکروالکترونيکي فراهم مي کند

 

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *