キツツキの海綿状の骨と頑丈なくちばしは、新世代の衝撃吸収装置の開発にヒントを与えており、飛行機のブラックボックスやフットボール選手、その他の貴重な資材を衝撃の力から守る可能性がある。
キツツキは毎秒18～22回という驚異的な速さでくちばしを木に打ち付け、そのたびに脳に1200Gの減速力がかかります。NFLの調査によると、これはフットボール選手が脳震盪を起こすのに必要な重力加速度の100倍以上です。日曜日のスーパーボウルでグリーンベイ・パッカーズとピッツバーグ・スティーラーズが対戦する際、少なくとも98Gの減速力を受けた選手は戦列を離れる可能性があります。
カリフォルニア大学バークレー校のユン・サンヒ氏とパク・ソンミン氏は、キツツキがどのようにしてこれほど強力な減速力に耐えられるのかを解明しようと試みました。その結果、キツツキの解剖学的構造が4つの方法で脳を保護していることが分かりました。くちばしは硬いながらも弾力性があり、頭蓋骨はスポンジ状で、頭蓋骨と脳の間には液体がほとんど入らず、振動を軽減しています。また、キツツキの舌には振動を軽減するために「ヒロイド層」と呼ばれる特殊な構造が備わっていると、ニューサイエンティスト誌は報じています。航空機のブラックボックスは約1,000gの衝撃に耐えることができます。
研究者たちは、これらすべての能力の機械的な類似物を考案し、鋼鉄で覆われたアルミニウム製の円筒にガラスビーズを埋め込んだ新しいタイプの衝撃吸収装置を開発した。Bioinspiration and Biomimetics誌に掲載された論文によると、この装置にエアガンで弾丸を撃ち込んだところ、6万Gの衝撃から内容物を保護できることがわかった。
くちばしの強度と靭性を模倣するため、研究者たちはまず鋼鉄製のケースを製作した。負荷を均等に分散し、舌状突起と同様に振動を抑えるため、ゴム層を追加した。薄い液体層は、アルミニウム製のもう一つの金属シェルで表現し、その中に直径1mmのガラスビーズをぎっしり詰め込むことで、頭蓋骨のスポンジ状感を再現した。電子装置はビーズの中に埋め込まれた。
4部構成のケースは、電子機器の保護に加え、軍隊、アスリート、レーシングドライバーのための新たな保護技術を生み出す可能性がある。
米陸軍とフットボールヘルメットメーカーのリデル社は、脳震盪の多くが発生する脳の前部への圧力を軽減することを目的とした、高度な頭部保護具を研究しています。この鳥をモチーフにした新しいケースのような多層構造のシステムは、その方向への新たな一歩となる可能性があります。
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