安全帽的發明受啄木鳥的啟發，根據什麼原理？

2023-03-31 02:29:49 1

不知道你是否注意過，在簡直所有大力撞頭的醫學確診中都會有一項「腦震蕩」，臨床表現為昏倒，頭痛，厭惡和嘔吐等等。那麼問題來了，整天對著木頭實錘為生的啄木鳥，到底是怎樣活下去的？



對此有疑問的人不止一個。加州戴維斯大學的鳥類學家伊萬舒瓦布就曾對此做了一番研討，還獲得了搞笑諾貝爾獎的鳥類學獎。



伊萬舒瓦布的論文中稱，啄木鳥進化出了一種特別的厚海綿式頭骨，結構疏鬆，充溢空氣，內部還有一層堅韌的外腦膜，蛛網膜下腔很窄小，簡直沒有腦脊液，減低了震波的流體傳動。



事實上，人們正是在此基礎上，研討創造出了工人們所使用的安全帽。帽頂與頭頂之間留有空地，中間填充有彈性的海綿狀物體，用於減震防震。


而啄木鳥的舌頭，更是天賦異稟，不僅細長賦有彈性，舌根更是一條彈性結締組織，從下顎穿出，向上繞過後腦殼，分叉後沿顱骨繞回至兩眼之間兼併，進入右鼻孔固定，只留左鼻孔呼吸。換句話說，啄木鳥的舌頭成了裹住整個腦部的安全帶，在碰擊時起到減震效果。


在繞了這麼一大圈後，這個靈活的舌頭還能彈出去近12cm，為了一口吃，也是非常拼了。大自然的造物，令人嘖嘖稱奇。


除此之外，啄木鳥頭小身子大，啄木時的力道很多是由身子而不是腦袋接受。經測算，99.7%的能量都傳給了身體，只有0.3%留在頭部。


而且，在啄木鳥的腦殼周圍，長滿了具有減震效果的肌肉，能把喙尖和頭部始終保持在一條直線上，在啄木時頭部嚴格地進行直線運動，使喙近乎垂直地擊中木頭。這個自帶duangduang聲的慢鏡頭gif我看的不多，也就是幾十遍吧。


在碰擊之前的一瞬間，啄木鳥的眼睛會快速閉上，用一種黏多糖填滿眼球和眼皮之間的空地，避免撞到濺起的木屑；以及，避免把眼球甩出去。


不過，事實上啄木鳥在啄食時頭部擺動速度高達每小時2092公裡，近1.7倍音速，整個進程耗能很高，以至於會鳥嘴過熱不能繼續。

所以雖然叫啄木鳥，但它們一般只在食物稀少的秋天才如此吃力尋食，其他時分會更優先挑選捕捉顯露在視界範圍內的食物。摳樹皮，其實是個迫於無奈的挑選，究竟和餓肚子比，費點勁現已不算什麼問題了。