Also Available in:

Ciocănitoarea și loviturile sale uimitoare

de
tradus de Claudiu Balan Ortodoxia Tinerilor

©iStockPhoto.com/Wildpix645Woodpecker

Ciocănitorile lovesc trunchiul copacilor cu ciocurile lor. Ele produc găuri în copaci atunci când caută hrană sau își pregătesc locuri de depozitare, și cuiburi.

Forțele de impact sunt uriașe. Capul ciocănitoarei se oprește brusc când ciocul acesteia lovește lemnul, ducând la forțe de decelerare de ordinul a 1200g (adică 1,200 ori accelerația gravitațională).1 În contrast evident, doar de 300g ar ameți un om sau i-ar provoca răni serioase în creier. Unele ciocănitori pot chiar să tolereze forțe de impact de până la 6000g!2 Aceste lovituri cu ciocul se întâmplă cu o frecvență de 18-22 de ori pe secundă,3 fără a da semne de extenuare sau vătămări ale creierului.

O provocare majoră cu care s-au confruntat inginerii a fost necesitatea unui nou sistem de absorbție a șocurilor pentru protejarea micro-dispozitivelor, adică îmbunătățirea toleranței la forța G pentru utilizarea lor în diverse medii. Uimit de elasticitatea acestor izbituri, o echipă de ingineri a investigat "mecanismul avansat de absorbție al șocurilor".1,4

Cu ajutorul imaginilor de tomografie computerizată cu raze X (CT) ale scheletului ciocănitoarei, inginerii au evidențiat capacitățile extraordinare de absorbție a șocurilor, datorită:

  • Ciocului, format dintr-un corp elastic;
  • Hyoid-ului (mușchilor și tendoanelor care susțin gâtul și limba, întărind astfel capul);
  • Unui os spongios situat în spatele ciocului;
  • Unui os cranian special care conține lichid cefalorahidian.

Aceste caracteristici particulare ajută la amortizarea și disiparea șocurilor mecanice, prevenind leziunile cerebrale.1 Unii cercetători confirmă faptul că efectul combinat al acestor caracteristici conferă protecția optimă, iar dacă una din caracteristici nu ar fi îndeplinită, atunci ciocănitoarea nu ar mai avea nici pe departe aceeași forță. 5,6

Inspirații de absorbiția șocului osului spongios, precum și de hyoid, inginerii au folosit aceleași principii, utilizând substanțe metalice sau elastice pentru a proiecta un sistem de absorbție al șocurilor cu rolul de a proteja micro-dispozitivele găsite în comerț.

Când noua tehnologie inspirată de ciocănitoare a fost supusă la o forță de 60.000g, s-a remarcat reducerea ratei de defecțiune a microdispozitivelor la doar 0,7%, comparativ cu 26,4% (așa cum era pentru metodele convenționale de absorbție a șocurilor). Aceleași principii inspirate din anatomia ciocănitorii ar putea duce la proiectarea unor căști sau alte accesorii de protecție a capului mult mai eficiente.5

Se pare deci că inginerii pot recunoaște un design bun atunci când îl observă cu atenție.7 Aș ar trebui să facem toțI: (Romani 1:20).

Referinţe

  1. Yoon, S.-H. and Park, S., O analiză mecanică a tamburului cu ciocan și aplicarea acestuia la sistemele de absorbție a șocurilor, Bioinspiration & Biomimetics 6:016003, 17 January 2011. Înapoi la text.
  2. Gibson, L., Woodpecker pecking: how woodpeckers avoid brain injury, Journal of Zoology 270(3):462-465, 2006. Înapoi la text.
  3. Uneori chiar mai repede, unele ciocănitori au o medie de 28.4 lovituri/sec, iar aceasta se repetă de 500-600 ori/zi. Ref. 1. Înapoi la text.
  4. Aceștia au numit ciocul păsării "o daltă specializată, foarte eficientă; spre deosebire de o daltă făcută de om, ciocul se auto-ascute"—ref. 2. Înapoi la text. Înapoi la text.
  5. Wang, L. and five others, Why do woodpeckers resist head impact injury: a biomechanical investigation, PLoS ONE 6(10):e26490, 2011. Înapoi la text.
  6. Deci, în prima ciocănitoare, toate caracteristicile ar fi trebuit să fie deja în vigoare. Pentru alte exemple de complexitate ireductibilă, a se vedea creation.com/irred-complex. Înapoi la text.
  7. Pentru mai multe exemple despre modele preluate din natură de către ingineri, vezi creation.com/biomimetics. Înapoi la text.

Helpful Resources

Dinosaurs by Design
by Duane T Gish
US $16.00
Hard cover
By Design
by Dr Jonathan Sarfati
From
US $15.00