Данные о том, как устроена голова дятла, могут лечь в основу амортизаторов, гораздо более эффективно поглощающих ударную силу. По мнению рационализаторов из Калифорнийского университета в Беркли, инновационная система, в частности, может быть применена для создания почти не уничтожаемых «черных ящиков» в самолетах.
Исследователи заявляют, что стремятся скопировать систему естественной защиты мозга от сотрясений. Благодаря ей дятлы способны выдерживать перегрузки до 1200 g (1 g — ускорение свободного падения, равное 9,8 м/с²). Для примера: человеку, чтобы заработать сотрясение мозга, достаточно 80—100 g.
Ученые обратили внимание на целый ряд факторов, которые спасают дятлов от сотрясений. Например, на то, что основание клюва у птиц утоплено в костях черепа и окружено костной губчатой тканью, амортизирующей удары и не дающей опасно сотрясаться всей голове. Другая важная структура — подъязычная кость. Эта твердая и в то же время упругая поддержка для языка, уникальная для дятлов, равномерно распределяет нагрузку, возникающую при вибрации.
Как пояснил РБК daily орнитолог, старший научный сотрудник лаборатории экологии и охраны природы кафедры высших растений биологического факультета МГУ Владимир Фридман, место, где клюв соединяется с черепом, у большинства птиц подвижная зона, то есть надклювье может двигаться вверх-вниз по лобной части черепа. Это нужно для того, чтобы птица, воткнув клюв в землю, смогла бы его там раскрыть и схватить какой-то объект.
Однако у дятлов эта подвижность подавлена, заперта так называемым каплевидным выступом лобной кости.
«Конечно, долбить могут не только дятлы, но и целый ряд других птиц, поползни например. Они это делают, откидывая голову. Дятел же сидит на стволе, опираясь на хвост, и долбит, раскачиваясь на ногах, голова не движется относительно корпуса. Это тоже снимает вибрацию, — отмечает г-н Фридман. — Фактически, можно сказать, дятел застрахован от длительных ударных нагрузок, и, вероятно, некоторые принципы этой защиты могли бы пригодиться в том числе и для спортсменов».
Любопытно то, что, детально изучив природный амортизационный механизм, американские ученые придумали искусственные аналоги для всех его компонентов, сконструировав новый тип амортизирующего устройства в виде цилиндра.
Сам клюв в нем имитирует стальная оболочка, слой из резины сводит на нет вибрацию, как подъязычная кость у дятлов, а для имитации губчатой ткани ученые использовали стеклянные бусинки диаметром 1 мм.
Для того чтобы протестировать амортизатор, ученые поместили его внутри пули и выстрелили из пневматического оружия в алюминиевую стену. Система показала поразительные результаты: утверждается, что она убережет от повреждения электронику даже при 60 тыс. g, для сравнения: бортовые самописцы самолетов выдерживают перегрузку только в 1000 g.
