今天,安全帽早已成為在建筑工地、礦山和生產車間等地作業的工人必備的安全裝備。提起安全帽的發明,還要提及一種鳥——啄木鳥。
對于啄木鳥來說,啄擊樹干這樣的行為有著多重意義:它們可以找到藏身樹干中的蟲子,獲取食物;可以鑿出自己的巢穴;甚至還能以此吸引配偶。啄木鳥以每秒20次的頻率啄擊樹木。據粗略統計,啄木鳥每天最多啄擊樹干1萬次,少的也有500多次。這么大的工作量,啄木鳥難道不會得腦震蕩嗎?
我們可以先了解下啄木鳥的大腦結構。以大斑啄木鳥為例,它的大腦很小,只有2克左右,但是大腦與頭骨的接觸面積很大,這樣撞擊力更容易被分散。另外,大斑啄木鳥的頭骨中有很多小空隙,就像海綿一樣,可以起到減震的作用。當然,這些結構在鳥類之中很常見,因為它們平時在地面啄食,都是靠著這套減震系統,以保護自己的頭部安全。但啄木鳥這么大力度、高頻次地啄擊樹木,光有這樣一個腦部結構還不足以保護它的安全。與其他鳥類相比,啄木鳥還有更科學的保護系統。
啄木鳥在啄擊時并不是直線運動,而是旋轉運動,這樣整個身體都在承受沖擊,就會分散頭部的沖擊力。而且,為了防止沖擊力太大,眼球蹦出眼窩,啄木鳥在啄樹前1毫秒,眼睛內的透明瞬膜會及時閉上,同時肌肉也會發生收縮,起到緩沖作用,使撞擊力不經過大腦,直接傳遞于頭骨底部與后部,從而保護大腦。
更為神奇的是,啄木鳥有一根與眾不同的舌頭。它的舌頭幾乎和身體等長,就像一個彎曲的彈簧,舌頭底部一分為二,環繞著大腦。在撞擊木頭后,啄木鳥的舌頭會迅速彈出以緩沖撞擊,就像給大腦系上了安全帶,保護大腦免受沖擊。
啄木鳥具有的強大減震裝置,給人們帶來了靈感,人們得以設計出保護大腦的安全帽、汽車座椅等。安全帽模仿啄木鳥的頭部結構,利用托帶在帽子與頭骨之間形成了一個空隙層,模擬減震裝置。而護帶就像啄木鳥環繞大腦的舌頭,降低撞擊時對我們頭部的傷害。
(作者系北京市香山公園管理處講解員、第十屆全國科普講解大賽二等獎獲得者)
下一篇:返回列表
【免責聲明】本文轉載自網絡,與科技網無關。科技網站對文中陳述、觀點判斷保持中立,不對所包含內容的準確性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保證。請讀者僅作參考,并請自行承擔全部責任。