Λαμβάνοντας ένα Pounding: Πώς δρυοκολάπτες Αποφύγετε Παρενέργειες - 💡 Fix My Ideas

Λαμβάνοντας ένα Pounding: Πώς δρυοκολάπτες Αποφύγετε Παρενέργειες

Λαμβάνοντας ένα Pounding: Πώς δρυοκολάπτες Αποφύγετε Παρενέργειες


Συγγραφέας: Ethan Holmes, 2019

Πυροκροτημένος δρυοκολάπτης. Φωτογραφία από τον Dick Daniels.

Παρακολούθησα πρόσφατα έναν δρυοκολάπτη λίβρα το ράμφος του πάνω από το μεταλλικό άκρο ενός κτιρίου. Ο δρυοκολάπτης βρίσκει ένα κατάλληλο δέντρο (ή στην περίπτωση του πουλιού μου, ένα κομμάτι από μέταλλο) που ενισχύει σημαντικά το τύμπανο του. Πρέπει να ακουστούν σε όλη την επικράτειά τους, ώστε να προσελκύσουν τα θηλυκά και να προειδοποιήσουν άλλα αρσενικά να μείνουν μακριά. Ως πτηνοτρόφος, θεωρώ αυτό το εδαφικό τυμπανισμό δεδομένο. Όμως, καθώς κάποιος ενδιαφέρεται να μάθει από τη φύση, πρέπει να εντυπωσιάσω ότι αυτά τα πουλιά δεν δίνουν τραυματικές βλάβες στον εγκέφαλο.

Τα τύμπανα δρυοκολάπτης 18 έως 22 φορές ανά δευτερόλεπτο με επιβράδυνση 1200 G. Για σύγκριση, αυτό είναι περισσότερο από 12 φορές η δύναμη G που έχει ως αποτέλεσμα μια εγκεφαλική διάσειση για έναν άνθρωπο. Τέσσερις πρόσφατα προστεθείσες στρατηγικές στο AskNature περιγράφουν προσαρμογές δρυοκολάπτης που συλλογικά προστατεύουν τον εγκέφαλο από τραυματισμούς.

Κάθε προσαρμογή ή στρατηγική μπορεί να εμπνεύσει τρόπους για την αποτροπή βλαβών από κρούσεις και κραδασμούς σε συσκευές όπως μικρομηχανικά ηλεκτρονικά, περιβλήματα ηλεκτρονικών υπολογιστών, κράνη ποδηλάτων, καθίσματα αυτοκινήτων για παιδιά, αναπηρικές καρέκλες, προφυλακτήρες αυτοκινήτων και φορτηγών, κύτη σκάφους υψηλής ταχύτητας και επιβαίνοντες, γόνατα και αρθρώσεις - ειδικά για άτομα που πάσχουν από αρθρίτιδα - και συσκευασίες για την προστασία όλων των θραυσμάτων όπως το γυαλί, τα αυγά κλπ.

Μια στρατηγική δρυοκολάπτης έχει να κάνει με το σχήμα ράμφους και τη σύνθεση του υλικού. Μια δεύτερη στρατηγική είναι ο συνδυασμός του μικρού όγκου του κρανιακού χώρου του δρυοκολάκου και της ομαλής επιφάνειας του εγκεφάλου. Μια τρίτη στρατηγική χρησιμοποιεί ένα σπογγώδες οστό που μοιάζει με πλάκα στην πρόσθια περιοχή του ίδιου του κρανίου για να απορροφήσει το σοκ. Η τελευταία στρατηγική διαθέτει ένα μακρύ, εύκαμπτο οστό που περιτυλίγει γύρω από το κεφάλι του δρυοκολάπτη και εξασφαλίζει και κατευθύνει τις δονητικές δυνάμεις μακριά από τον εγκέφαλο.

Θα μιλήσω μόνο για την πρώτη στρατηγική και θα δείξω πώς, όταν κάνετε βιομιμηρία, μπορείτε να πάρετε μια βιολογική στρατηγική και να την μετατρέψετε σε κάτι που ένας σχεδιαστής ή μηχανικός μπορεί να χρησιμοποιήσει.

Όπως εξηγείται στο AskNature, το ράμφος του δρυοκολάθου αποτελείται από δύο στρώματα: Ένα εσωτερικό στρώμα από ισχυρό, πυκνό οστό και ένα εξωτερικό στρώμα πιο εύκαμπτου υλικού. Το εξωτερικό στρώμα είναι το πρώτο που συναντά τυχόν δυνάμεις κρούσης. Ο εύκαμπτος ιστός επιτρέπει στο ράμφος να φέρει υψηλές ποσότητες τάσης και μειώνει τον κίνδυνο σοκ με κάμψη και κάμψη με κάθε δονητική διαπερατότητα. Μόλις οι δυνάμεις φτάσουν στο σκληρό οστό, το άνω ράμφος διασταυρώνεται με ένα πολύ λεπτό, μακρύ οστό που ονομάζεται υοειδές οστό που πηγαίνει πάνω και πίσω από το κρανίο. Οι δυνάμεις μετακινούνται τότε κατά μήκος του υοειδούς οστού, εκτρέποντας το γύρω από το κρανίο και ξαναβγάζοντας τη γλώσσα.

Κατευθυντική επίδραση των δυνάμεων που ασκούνται από το υοειδές οστό. Εικονογράφος και κάτοχος πνευματικών δικαιωμάτων: Allison Miller. Ευγενική παραχώρηση του Ινστιτούτου Βιοϊατρικής 3.8.

Καθώς οι δυνάμεις συνεχίζουν να ταξιδεύουν κατά μήκος του άνω ράμφους, εκείνες που δεν έχουν εκτραπεί τότε συναντούν το χαμηλότερο ράμφος. Ακολουθώντας την πορεία της ελάχιστης αντίστασης, οι δονητικές δυνάμεις ακολουθούν την προς τα κάτω κλίση του σχήματος ράμφους και μακριά από τον κρανίο χώρο όπου βρίσκεται ο εγκέφαλος.

Εκτροπή δυνάμεων από το κατώτερο ράμφος. Εικονογράφος και κάτοχος πνευματικών δικαιωμάτων: Allison Miller. Ευγενική παραχώρηση του Ινστιτούτου Βιοϊατρικής 3.8.

Στη βιοϊατρική, είναι σημαντικό να πάρουμε αυτό το είδος βιολογικών πληροφοριών και να το θέσουμε σε μη βιολογικούς όρους. Ονομάζουμε αυτή την επαναδιατύπωση ως "αρχή σχεδιασμού".

Έτσι, εδώ ερμηνεύω αυτή την στρατηγική του δρυοκολάκου ως αρχή σχεδιασμού: Προστασία από κρούσεις, ιδιαίτερα από ξαφνικές οριζόντιες δυνάμεις που εφαρμόζονται στο ένα άκρο μιας δομής, μπορεί να επιτευχθεί με την κατασκευή μιας εξωτερικής εύκαμπτης στρώσης και ενός εσωτερικού, πιο δύσκαμπτου στρώμα. Όταν εφαρμόζεται μια ταχεία οριζόντια δύναμη κάθετα στο άκρο της δομής, η δύναμη απορροφάται πρώτα από το εύκαμπτο στρώμα και στη συνέχεια μεταφέρεται στο εσωτερικό, άκαμπτο στρώμα. Από εκεί, η δύναμη εκτρέπεται προς τα πάνω και προς τα κάτω όπου διαχέεται.

Η βιολογία έχει φύγει και τώρα είναι σε όρους που δεν θα μπορούσαν να τρομάξουν έναν σχεδιαστή. Αυτό το ποσό λεπτομέρειας μπορεί να είναι αρκετό ή μερικές εφαρμογές, όπως για χρήση στο προστατευτικό περίβλημα ενός φορητού υπολογιστή. Ωστόσο, για κάτι πιο περίπλοκο, όπως ένα ποδήλατο κράνος που έχει σχεδιαστεί για να προστατεύει τον δικό σας εγκέφαλο, μια πιο λεπτομερής αρχή σχεδιασμού μπορεί να είναι πολύτιμη, όπως αυτή που περιλαμβάνει την περιγραφή του μακρού, εύκαμπτου οστού.

Η βιοϊατρική είναι μια διεπιστημονική διαδικασία. Ο βιολόγος βοηθά τους άλλους στην ομάδα να κατανοήσουν τη βιολογία, αλλά η ανάπτυξη της αρχής του σχεδιασμού και η εμφάνιση πιθανών εφαρμογών λειτουργεί καλύτερα με τους άλλους κλάδους που εμπλέκονται. Παρουσιάστηκαν αυτές οι τέσσερις στρατηγικές στους επαγγελματίες της βιοϊατρικής σε μία από τις ομάδες βιοϊατρικής LinkedIn και κατέληξαν στις περισσότερες από τις πιθανές εφαρμογές που αναφέρθηκαν προηγουμένως στο άρθρο. Θα ήθελα πολύ να ακούσω τις ιδέες σας για αυτή ή τις άλλες τρεις στρατηγικές.

Χρησιμοποιείται με άδεια από το DigiMorph.org.



Μπορεί Να Σας Ενδιαφέρει

Δείτε το Made: 3D Cube Illusion Ξύλινο Μπολ | Φτιαχνω, κανω

Δείτε το Made: 3D Cube Illusion Ξύλινο Μπολ | Φτιαχνω, κανω


Δημιουργία στιγμιαίων σύννεφων σε μπουκάλι σόδα - Επιστήμη

Δημιουργία στιγμιαίων σύννεφων σε μπουκάλι σόδα - Επιστήμη


Τα θαυμάσια καταγεγραμμένα όργανα του Maywa Denki

Τα θαυμάσια καταγεγραμμένα όργανα του Maywa Denki


Παρακολουθήστε ένα Cobbler Κατασκευάστε αυτά τα χειροποίητα παπούτσια με το χέρι

Παρακολουθήστε ένα Cobbler Κατασκευάστε αυτά τα χειροποίητα παπούτσια με το χέρι