Prečo ďateľ nedostane otras mozgu? Vedecký pohľad na vec

Ďateľ má dokonalú ochranu pred otrasom mozgu pri ďobaní do kôry. Odhalenie pomôže vyrábať veľmi odolné zariadenia.

Príroda vybavila ďatľa tak dokonale, že dokáže odolať kratkodobému preťaženiu pri spomalení až 1200G. Ak si to neviete predstaviť tak napríklad nalepšie trénovaní piloti dokážu odolať preťaženiu približne 9G a to len krátkodobo. Bežný človek zvládne okolo 5G. To všetko ale záleží aj od toho, ako je človek orientovaný voči sile preťaženia. Výskumníci v R&D centrách sa pravdepodobne posunú ďalej vo vyvíjaní protiotrasových technológií.

Čo je to za dokonalú ochranu, že dokáže chrániť tak krehkého tvora? Stojí za tým unikátna stavba tela, ktorá dokonale absorbuje energiu nárazu. Čínsky vedci objasnili túto záhadu pomocou počítačovej tomografie a konštrukciou vysoko presných 3D modelov. Vysvetlili tak ochranu biomechanickej štruktúry a jej schopnosti distribuovať a premieňať energiu nárazu. Svoje zistenia prezentovali v Pekingskom časopise Science China. Započali tak pravdepodobne novú kapitolu pri navrhovaní protiotrasových technológií ale i stavieb pre človeka.

Vedúci výskumu Wu Chengwei so svojim tímom oskenoval stavbu ďatľa do veľmi podrobných detailov. Výsledný model sa skladá až z 940 000 drobných častí. Najmenšie z nich sa nachádzajú v hlave a majú len 0,07 mm. Tie najväčšie dosahujú veľkosť 3,5 mm, je ich približne 70 000 a nachádzajú sa po celom tele. V hrudi sú umiestnené časti s minimálnou veľkosťou 0,16 mm s približným počtom 20 000. Objav môže mať výrazný vplyv na štruktúry kozmických lodí, automobilov ale aj ochranných pomôcok.

Pri rôznych nehodách je ničivou silou práve náhle obrovské preťaženie materiálov. Ak sa vedcom podarí implementovať nové zistenia do praxe, mohli by sa straty na životoch a financiách výrazne znížiť. Ďateľ dokáže ďobať s frekvenciou až 25 Hz a rýchlosťou 7m/s pri náhlom spomalení 1200G. Obrázok ukazuje ďatľa v rôznych pozíciách pri ďobaní. Absorpciu energie po celom tele príroda vyriešila dokonale. V čase nárazu v bode "e" je vidno koľko energie prechádza do mozgu.

V čase nárazu do mozgu prejde len 0,3% z celkovej absorbovanej energie a zvyšok 99,7% sa rozvedie po tele. Energia absorbovaná mozgom sa premení na teplo, čoho dôsledkom je nepravidelné ďobanie ďatľa. Zabráni sa tak prehriatiu mozgu.

Zdroj: phys.org