Скелет птиц: настоящий инженерный шедевр, открывающий путь к технологиям будущего
Итак, как выглядит эта конструкция?
1. Полые кости
Многие кости у птиц содержат воздушные полости, соединённые с дыхательной системой. Это делает их гораздо легче, но не ослабляет.
Например, Андский кондор (Vultur gryphus) — одна из самых крупных летающих птиц.
Вес взрослой особи может составлять до 15 кг (самцы обычно тяжелее самок).
Размах крыльев: до 3,2 м.
Вес скелета: примерно до 1,5 кг (около 10% от массы тела). Для сравнения: у млекопитающих аналогичного веса (например, собаки или волка) скелет составляет около 20% от массы тела,
Несмотря на внушительный размер, кондор может парить в воздухе часами, почти не взмахивая крыльями.
2. Сращение костей птиц
У птиц много сросшихся костей, что делает скелет более жёстким и устойчивым к нагрузкам во время полёта.
Например, ключицы у птиц имеют форму"вилочки", а несколько позвонков объединены в жёсткую структуру (синсакрум).
3. Грудная кость – "киль"
У летающих птиц есть развитый киль – это вырост на груди, к которому крепятся мощные грудные мышцы, необходимые для взмахов крыльев.
4. Облегчённый череп
В отличие от млекопитающих, у птиц нет тяжёлых зубов. Вместо этого у них лёгкий клюв, что помогает снизить общий вес. Кроме этого, череп большинства птиц состоит из тонких костей, внутри которых есть воздушные полости (пневматизация). Эти полости уменьшают вес головы, не снижая прочности.
Сочетание уникального дыхания и лёгкого скелета делает птиц настоящими "живыми самолётами". Их организм буквально оптимизирован для полёта.
И опять учёные вдохновляются строением птичьего скелета на новые изобретения.
Конкретные примеры конструкций, в основе которых лежат идеи, взятые из строения птичьего скелета:
Полые кости вдохновили инженеров на создание сверхлёгких, но прочных материалов (например, углеродных волокон и алюминиевых сплавов в авиации и строительстве). Современные самолёты (например, Boeing 787 Dreamliner) используют углепластик, который сочетает как прочность, так и лёгкость, как и птичий скелет.
Сращённые кости и киль используются в дизайне несущих конструкций (мосты, каркасы автомобилей и мотоциклов). Архитекторы используют решётчатые структуры, напоминающие птичьи кости, например, в куполах зданий и стадионов.
Лёгкие, но прочные рамы спортивных велосипедов и автомобилей (например, рамы болидов «Формулы-1») тоже повторяют принципы из птичьего скелета.
Компания Össur использует карбоновые волокна, повторяющие структуру полых костей птиц, в бионических протезах. Эти протезы очень лёгкие, но прочные.
Если конструкция птичьего скелета вдохновляет талантливых людей на создание столь большого разнообразия полезных вещей, то может ли сама эта конструкция появиться в результате чистого случая, в ходе слепых неуправляемых случайностей?
Мы используем cookie-файлы, чтобы улучшить сервисы для вас. Если ваш возраст менее 13 лет, настроить cookie-файлы должен ваш законный представитель. Больше информации
Нет комментариев