人類的很多發(fā)明創(chuàng)造都是從大自然中獲取靈感，尤其是對(duì)動(dòng)物特殊本領(lǐng)的模仿，解決了人們現(xiàn)實(shí)生活中遇到的問題。這節(jié)課要給大家介紹一種可以用嘴巴鉆樹的動(dòng)物——啄木鳥。
啄木鳥是一種非常有名的森林鳥類，主要捕食樹皮下的害蟲，平均每天可以吃掉1500條蟲子，被形象地稱為“森林醫(yī)生”。啄木鳥一生都在樹上度過，它可以攀援在直立的樹干上，用爪子、尾羽來固定和支撐身體。
啄木鳥捕食的時(shí)候，會(huì)用它長而堅(jiān)硬的喙來啄木，看起來像是一把錘子在不停地敲打。啄木鳥可以輕而易舉地?fù)羲槟绢^，其力量1000倍于地心引力，速度可達(dá)7米每秒，如同一臺(tái)“超級(jí)電鉆”在厚重的木頭上鉆出洞眼，再用帶有倒鉤的長舌頭將害蟲卷出，吃掉。而且，啄木鳥非?！扒诳臁?，1秒鐘就可以啄擊20次，平均每天啄木近12000次。
讓人們非常好奇的是，啄木鳥每天頻繁的撞擊樹木，為什么不會(huì)得腦震蕩呢？它是怎么保護(hù)自己的大腦不受傷的呢？
經(jīng)科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，啄木鳥的頭部結(jié)構(gòu)非常精巧，可以說是一個(gè)復(fù)雜的減震系統(tǒng)。
首先，啄木鳥的大腦很小，只有2克左右，同時(shí)大腦與頭骨的接觸面積很大，能更容易地分散掉撞擊力。而且，它頭骨與大腦的間隙非常狹窄，幾乎沒有給大腦留下晃動(dòng)的空間。
其次，啄木鳥的頭骨結(jié)構(gòu)非常特別，又厚又密，其中有很多蜂窩狀的小孔，很像頭盔里的泡沫。這種網(wǎng)狀的微結(jié)構(gòu)聚合成“防撞頭盔”，包裹著大腦，給大腦提供保護(hù)。
接下來就是它的敲擊方式。啄木鳥的每一擊都是筆直的，喙就像電鉆，垂直鉆進(jìn)樹木，避免了扭曲力。它的喙還有許多微小的桿狀結(jié)構(gòu)和較薄的小梁可以吸收沖擊力。
最神奇的要數(shù)它的舌頭。啄木鳥的舌頭不僅長，更重要的是它像一個(gè)彎曲的彈簧，舌頭的底部一分為二，環(huán)繞大腦，就像給大腦系上了安全帶，起到緩沖作用，保護(hù)大腦免受沖擊。
這么強(qiáng)大的減震裝置不得不讓人贊嘆，同時(shí)也啟發(fā)人們?cè)O(shè)計(jì)出可以保護(hù)大腦的安全帽。人類的大腦體積大，更容易受到傷害。安全帽可以起到很好的保護(hù)作用，因此被廣泛應(yīng)用于建筑、冶金、電力、機(jī)械制造等領(lǐng)域。
安全帽的設(shè)計(jì)原理即模仿了啄木鳥頭部的減震結(jié)構(gòu)。在安全帽里面有用于緩沖的帽襯，帽殼與帽襯之間有25~50毫米的間隙，讓帽頂與頭頂間留有空隙，有的還在其中放入輕且有彈性的海綿狀填充物。當(dāng)物體擊中安全帽時(shí)，通過帽襯緩沖可減少三分之二的作用力，避免帽殼上的沖擊力過于集中，而且不會(huì)因帽殼受力變形而直接影響到頭部。
正是因?yàn)樽哪绝B的特殊本領(lǐng)，才給人們帶來了靈感。未來科學(xué)家還將繼續(xù)在仿生學(xué)領(lǐng)域展開深入研究，開發(fā)出更強(qiáng)大的頭盔，更好地保護(hù)我們的安全。
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