啄木鸟捉虫看似简单，但却影响人类数个行业的科技发展，包括航天
编辑：admin 日期：2019-04-21 15:02:11 / 人气：
啄木鸟
啄木鸟是一种森林益鸟，它为了从树皮下觅食，啄木鸟必须用它的长嘴反复地冲击树干。啄木鸟体长一般 20-40 厘米，但每日啄木重复 8000-12000 次，将喙部以 20 次/秒的频率用 1200g 的加速度(g 代表重力加速度)撞击树干，这相当于我们骑着自行车以 25.7 公里/小时的速度撞墙 。无需12000 次仅 1 次，我们就承受不了，即使无生命危险，也绝对会撞成脑震荡。但啄木鸟却安然无恙，依旧活泼啄木，这不得不令人震惊。
啄木冲击力
另外，啄木鸟的喙尖在找到小虫时会突然停止运动，此时，其头部遭受到的反作用力，约等于所受重力的 1000 倍，相当于宇航员乘火箭起飞所受压力的 250 倍。对人类而言，这种冲击是任何人都无法承受，哪怕是受过特殊训练的航天员。
啄木鸟
于是众多科学家开始研究啄木鸟啄木现象，以便从中得到启发，应用于减少人类脑部所遭受的冲击伤害。
经过多年的研究，终于发现啄木鸟防冲击的窍门：
啄木鸟
第一，啄木鸟拥有海绵状的厚头骨，它能像海绵一样保护大脑。
第二，啄木鸟在啄中树干前1毫秒，眼睛内的透明瞬膜会及时闭上，防止眼珠蹦出眼窝；同时肌肉收缩以缓冲冲量，使得撞击强力不经过大脑，直接传递于头骨底部与后部，用以保护大脑。
第三，在撞击木头后，啄木鸟的舌头会迅速地弹出以缓冲撞击。
啄木鸟舌头
第四，啄木鸟啄木并不是直线运动，而是旋转运动，整个身体都在承受冲击，而不是仅头部承受冲击。
啄木是曲线运动
第五，啄木鸟的大脑比较小，体积小的物体的表面积就相对较大 ，施加在上面的压力更容易被分散掉。所以，它对甚高的减速度的承受性比人强 10 倍。脑损伤的临界值比人脑大约高 300 倍。
根据这些原理，我们创造了许多与我们生活息息相关的科技。
比如，根据啄木鸟舌骨构造设计的汽车座椅，通过改变发生碰撞时交通设施的受力点，避免冲击力被传导到驾驶室等人员所在的位置。以此设计交通设施的座椅，可以起到保护乘客颈部和头部的作用，避免在发生碰撞时颈椎受伤。直至今日，我们依然是依靠这些科技原理来设计先进、安全的汽车座椅。
汽车座椅来源于啄木鸟
在航空、航天和军事用途的微电子器件方面，如启动安全气囊的传感器、电子陀螺和导弹的引信，其需要在高g冲击的环境下可靠地工作。依据啄木鸟脑部轻巧而冲击承受值高的原理，将这些电子器件设计的尽可能得小而轻，以提高它的抗冲击性能。同时，参照啄木鸟的头部结构设计功能类似于海绵状软骨的多孔材料层，用以衰减应力波和耗散冲击能量，对关键的微电子器件进行多重保护。
航天电子器件
总之，虽然啄木鸟啄木是一种很常见自然现象，但就是从这个小小的自然现象，我们得到无数减少冲击的机理。我们的科技均是来源于大自然，人类将其提取凝练，并以此科技来指导我们获取更好地生活。这才是科学技术最大的意义。