🐈Рубрика: фауна
🐈Рубрика: фауна Обычный дятел во время поиска насекомых в коре дерева наносит до 20 ударов в секунду, испытывая при каждом столкновении колоссальную перегрузку в 1200 g. Для сравнения: космонавты при запуске ракеты испытывают нагрузку около 4–5 g, а обычный человек получает тяжелое сотрясение мозга уже при 80–100 g. Почему же мозг дятла от таких ударов не превращается в жидкое пюре? Секрет выживания птицы кроется в гениальной природной системе амортизации - анатомическом демпфере. Природа защитила дятла сразу на трех уровнях: 1. Пористый череп. Лобная кость дятла имеет особую губчатую, пористую структуру. Наподобие пенопласта или автомобильного бампера, микроскопические костные перегородки сжимаются при ударе, поглощая и рассеивая разрушительную волну вибрации до того, как она дойдет до мозга. 2. Подъязычный «ремень безопасности». У дятла невероятно длинный язык. Его поддерживающая подъязычная кость (гиоид) выходит из пасти, проходит через ноздрю, полностью огибает весь череп сзади и крепится на лбу. Она работает как упругая рессора или ремень безопасности, плотно удерживая мозг на месте при резкой остановке. 3. Подвижное соединение клюва. Верхняя и нижняя части клюва дятла соединены с черепом не жестко, а через эластичные хрящевые прокладки. К тому же нижняя половина клюва чуть длиннее верхней, поэтому основная механическая нагрузка уходит вниз - на мощные мышцы шеи и груди, минуя черепную коробку. В России биомеханику птиц, законы удара и принципы копирования природных патентов (бионику) активно изучают специалисты в Институте проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН) и инженеры-конструкторы в Институте машиноведения им. А.А. Благонравова РАН (ИМАШ РАН) в Москве. Наши ученые исследуют эти механизмы для разработки инновационных демпфирующих систем и сверхпрочных материалов. ⚡️ Факты про природную биомеханику: 1. Идеальное прицеливание: Чтобы мозг не пострадал, дятел должен бить по дереву строго перпендикулярно поверхности. Малейшее отклонение головы в сторону во время удара создало бы вращающий момент, который мгновенно разорвал бы нервные волокна. За долю миллисекунды до удара специальные мышцы шеи дятла сокращаются, превращая голову и клюв в идеально жесткую баллистическую стрелу. 2. Бионика в космонавтике и авиастроении: Принципы амортизации черепа дятла российские инженеры используют при проектировании защитных шлемов, ударопрочных черных ящиков для самолетов, а также систем мягкой посадки спускаемых космических капсул. Копирование структуры гиоида помогает создавать эффективные виброгасители для тяжелых промышленных перфораторов. 3. Мгновенные веки: При каждом ударе глаза дятла испытывают такую инерцию, что могли бы просто вылететь из орбит. Чтобы этого не произошло, за миллисекунду до соприкосновения с деревом у птицы закрывается плотное мигательное веко. Оно работает как надежный замок, плотно фиксирующий глазные яблоки, а также защищает глаза от летящих щепок. Зачем ученым изучать дятлов? Исследование природной защиты дятлов от сотрясений позволяет ученым переосмыслить стандарты безопасности в спорте и на производстве. Создание строительных касок, футбольной экипировки и автомобильных подушек безопасности нового поколения на основе бионических патентов дятла поможет свести к минимуму риск черепно-мозговых травм у людей при падениях и авариях. ✅Проект поддержан Минобрнауки России и Десятилетия науки и технологий.