中新網(wǎng)1月3日電 據(jù)國際在線報(bào)道，美國太空總署表示，希望把美國佛羅里達(dá)州大學(xué)航天及機(jī)械工程系的助理教授拉普夫的新發(fā)現(xiàn)應(yīng)用到航天工程上，制造出體積更加輕巧、更加節(jié)能的新一代航天飛機(jī)。
馬是陸地上奔跑速度最快、耐力最強(qiáng)的哺乳動(dòng)物之一，它們跑姿優(yōu)美，輕快如飛。那么，馬輕快如飛的秘訣到底是什么呢？拉普夫經(jīng)過長(zhǎng)達(dá)三年的研究最終發(fā)現(xiàn)，馬腿骨頭的構(gòu)造十分奇特，馬腿第三掌骨上有一個(gè)毫不起眼的天然小孔，是它令馬腿能在奔馳中單腿承受身體重量和空氣阻力帶來的強(qiáng)大壓力。
研究人員利用顯微鏡和X光顯微攝影術(shù)，分析了馬腿第三掌骨小孔及其周圍的細(xì)微結(jié)構(gòu)，然后將結(jié)果轉(zhuǎn)化成特殊的方程式，再根據(jù)方程式制造出第三掌骨的電腦模型以模擬掌骨在承受不同壓力時(shí)的表現(xiàn)。結(jié)果他們發(fā)現(xiàn)，這個(gè)小孔不僅能使血管穿入骨組織為其供血，還具有“與眾不同”的力學(xué)表現(xiàn)--當(dāng)馬腿掌骨承受壓力時(shí)，掌骨會(huì)自動(dòng)把小孔所承受的巨大壓力分散到周圍的堅(jiān)固部位，即使腿骨折斷，其折斷的部位也不會(huì)發(fā)生在小孔或其周圍地方，而是在距離小孔較遠(yuǎn)的其它地方。
此前，人們通常認(rèn)為這個(gè)小孔只會(huì)令馬腿結(jié)構(gòu)變得更加脆弱，而拉普夫等人的發(fā)現(xiàn)改變了人們的這一觀點(diǎn)。研究小組還以電腦模型為基礎(chǔ)，制造出一塊“仿生板”，作為應(yīng)用于飛機(jī)或宇宙飛船材料結(jié)構(gòu)的原型。他們特意在“仿生板”上做了一個(gè)小孔，孔的四周噴上了不同級(jí)別的聚氨窬泡沫塑料，以此來模擬馬腿第三掌骨小孔周圍的骨構(gòu)造。研究人員對(duì)“仿生板”進(jìn)行的試驗(yàn)表明，“仿生板”承受壓力的能力很強(qiáng)，即便發(fā)生斷裂，斷裂位置也會(huì)出現(xiàn)在遠(yuǎn)離小孔的地方，與馬的第三掌骨在承受壓力時(shí)的表現(xiàn)一樣。拉普夫認(rèn)為，仿生板”所具有的超強(qiáng)的抗壓能力對(duì)于那些必須長(zhǎng)期面對(duì)強(qiáng)大氣流壓力的飛機(jī)、宇宙飛船等飛行器來說具有一定的啟發(fā)意義。
