Kepala Burung Pelatuk's Menginspirasi Peredam Kejut

kepala Pelatuk's menginspirasi peredam kejut

burung pelatuk

   

Ketika aircrash peneliti masa depan mengambil perekam penerbangan dari puing-puing pesawat mereka mungkin memiliki -fronted burung pelatuk emas ,mengucapkan terima kasih bagi kelangsungan hidup data penerbangan.

Sebuah peredam kejut terinspirasi oleh kemampuan burung untuk menahan perlambatan parah.

Pelatuk kepala Sebuah pengalaman deselerasi 1200 g seperti drum pada sebuah pohon sampai dengan 22 kali per detik.

Manusia sering ditinggal gegar otak jika mereka mengalami 80 hingga 100 g, jadi bagaimana burung pelatuk menghindari kerusakan otak tidak jelas.

Jadi Sang-Hee Yoon dan Sungmin Park dari University of California, Berkeley , mempelajari dan CT scan video burung kepala dan leher dan menemukan bahwa ia memiliki empat struktur yang menyerap guncangan mekanis.

Ini adalah paruhnya keras-tapi-elastis, sebuah berotot, struktur lidah-mendukung kenyal yang membentang di belakang tengkorak yang disebut hyoid; seluas spons dalam tulang tengkorak, dan cara tengkorak dan cairan cerebrospinal berinteraksi untuk menekan getaran.

Buatan analog

Para peneliti kemudian berangkat untuk mencari analog buatan untuk semua faktor-faktor ini sehingga mereka bisa membangun sebuah kejutan mekanik menyerap sistem untuk melindungi mikroelektronika yang bekerja dengan cara yang sama.

Untuk meniru ketahanan deformasi paruh, mereka menggunakan kandang logam berbentuk silinder.

Kemampuan hyoid untuk mendistribusikan beban mekanis menirukan oleh lapisan karet di dalam silinder itu, dan tengkorak / cairan serebrospinal oleh lapisan aluminium.

Tulang getaran's perlawanan spons ini menirukan dengan erat dikemas milimeter-diameter bola kaca-1, di mana sirkuit rapuh duduk (lihat diagram) .

Untuk menguji sistem mereka, Yoon dan Park meletakkannya di dalam peluru dan digunakan airgun untuk api itu pada dinding aluminium.

Mereka menemukan sistem mereka dilindungi elektronik berlindung di dalamnya terhadap guncangan hingga 60.000 g.

Penerbangan perekam's Hari ini bisa menahan guncangan dari 1000 g.

"Kita sekarang tahu bagaimana mencegah kehancuran mikrodivais dari kejutan mekanik," kata Yoon. "Sebuah lembaga di Korea sekarang melihat ke dalam beberapa aplikasi militer untuk teknologi."

Mengatasi ruang puing

Serta peran mungkin melindungi penerbangan perekam elektronik, penyerap shock juga bisa digunakan dalam "bunker-busting" bom, serta untuk melindungi pesawat ruang angkasa dari tabrakan dengan micrometeorites dan puing-puing ruang.

Hal ini juga bisa digunakan untuk melindungi elektronik di mobil.

"Penelitian ini adalah contoh menarik tentang bagaimana alam mengembangkan struktur sangat maju dalam kombinasi untuk memecahkan apa yang pada awalnya tampaknya menjadi tantangan mustahil," kata Kim Blackburn , seorang insinyur di Cranfield University di Inggris, yang mengkhususkan diri dalam studi dampak otomotif.

"Ini dapat menginformasikan pikiran kita pada peredam regeneratif untuk kendaraan, mengalihkan energi ke bentuk yang lebih mudah diperoleh kembali dari dumping menjadi panas," tambah Blackburn. "

"Pada akhirnya, kita perlu belajar dari burung pelatuk untuk memulihkan energi dan tidak memberikan sopir sakit kepala."


"Kami melakukannya dengan desain yang cerdas komposit, sabuk pengaman sangat canggih dan kepala dan sistem leher menahan diri," kata Fry. "

"Tapi penelitian ini mungkin sesuatu yang kita dapat menarik di masa depan - itu bisa sangat menarik