Während der Specht auf den Stamm hämmert, durchläuft sein Kopf phantastische Überlastungen. Bei einer durchschnittlichen Schlagfrequenz von 22 Mal pro Sekunde erreichen Überlastungen 1200 g. Es bleibt zu verstehen, was Spechten hilft, sie zu tragen, und dann ähnliche Lösungen in der Technologie und im Transport der Zukunft einzusetzen.
Erinnern Sie sich daran, dass 2006 für die Arbeit, die zeigte, dass ein spezieller Dämpfermechanismus im Schädel den Kopf von Spechten vor Stößen schützt, der Ig-Nobelpreis verliehen wurde (sprich: „Merry Science“). Aber die Frage stellte sich als viel interessanter und vielversprechender heraus. Das Studium der erstaunlichen Fähigkeiten eines Spechts - genauer gesagt einer bestimmten Art von Specht, Goldbrauen-Melanerpes aurifons - wurde von amerikanischen Wissenschaftlern des Bioengineering Laboratory der University of Berkeley aufgegriffen. Eine sorgfältige Untersuchung von Zeitlupenvideos und Tomographiedaten erlaubte ihnen zu sagen, dass insgesamt vier Hauptkomponenten für die Absorption von Aufprallenergie in einem Specht verantwortlich sind. Wissenschaftler begannen sofort, über die Mechanismen ihrer Arbeit nachzudenken – und über künstliche Analoga, die für Dämpfungssysteme geschaffen werden können.
Der superharte Schnabel trifft den Stamm streng senkrecht zu seiner Oberfläche, verbiegt sich nicht und vibriert nicht durch den Aufprall. Seine Rolle in einem künstlichen Dämpfer kann eine starke Außenhülle spielen - zum Beispiel Stahl.
Der Schädel und das Gehirn sind nur durch eine dünne Schicht intrakranialer Flüssigkeit getrennt, die es den Vibrationen nicht erlaubt, genug Kraft zu gewinnen, um das Gehirn gefährlich zu beeinflussen. Eine ähnliche Funktion im Dämpfer kann die zweite, innere Metallschicht übernehmen, die durch eine elastische Schicht vom äußeren Stahl getrennt ist.
Gyoid (in einem künstlichen Dämpfer – eine elastische Schicht, z. B. Gummi), eine starke und elastische Knochenstruktur, die die Zunge stützt und fast den gesamten Kopf bedeckt und überschüssige Vibrationsenergie verteilt.
Poröse schwammige Strukturen in der Zusammensetzung der Schädelknochen - ihr Analogon in einem Dämpfer kann das gesamte leere Volumen mit dicht gepackten Glaskugeln von etwa 1 mm Größe füllen. Sie "zerstreuen" sehr effektiv die Aufprallenergie und blockieren die Übertragung gefährlicher Vibrationen zum wertvollsten, zentralen Teil, für den all diese Systeme existieren - dem Gehirn. Im Falle unseres künstlichen Dämpfers stoßfeste Elektronik (zB die Füllung einer "Black Box" in einem Flugzeug).
Wissenschaftler beschränkten sich nicht auf eine solche formale Beschreibung und schufen einen Miniaturprototyp eines solchen Dämpfers, steckten ihn in eine Kugel und schossen ihn mit einer Gaspistole in eine dicke Aluminiumplatte. Die Schocküberlastung erreichte 60.000 g, aber der Dämpfer schützte effektiv die darin verborgene elektronische Füllung.
Wie diese „schwarzen Kisten“angeordnet sind, erfährst du übrigens in unserem Artikel „Zeugen aus Eisen“.
