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受長頸鹿啟發從而發明的“抗荷服”到底是個啥?

發布:2024-01-26 13:16:24   來源:紡織科普博覽   評論:0 點擊:
本文導讀:應該有很多人都有過坐過山車的經歷,要知道一般情況下過山車的載荷不過4G左右(普通人在正常狀態下承受的重力是1G),很多人就已經出現了嘔吐,大腦一片空白的情況。

本文關鍵字:抗荷服

  應該有很多人都有過坐過山車的經歷,要知道一般情況下過山車的載荷不過4G左右(普通人在正常狀態下承受的重力是1G),很多人就已經出現了嘔吐,大腦一片空白的情況。而戰斗機飛行員在做一些特殊機動動作的時候載荷甚至能達到10G。在這種情況下,猛一下加速,身體中的血液就會在離心力、過載的作用下向下肢流動,造成大腦和心臟缺血,導致飛行員黑視、昏厥、聽力喪失及喪失意識,而抗荷服就是來“幫忙”降低過載、保持良好身體狀態的服裝。
 
  什么是抗荷服?
 
  抗荷服顧名思義,對抗載荷的衣服。眾所周知,飛行員在駕駛現代噴氣式戰斗機進行戰術機動動作的時候身體會承受數倍于體重的載荷,在這種情況下,如果僅僅是憑借戰斗機飛行員過硬的身體條件是不足以抵抗這種載荷的,嚴重的情況下會出現黑視,意識喪失甚至是臟器位移。
 
  抗荷服主要的作用部位是人的腹部和下肢,其內部有可以充氣的氣囊,當飛行員過載超標時,就可以通過充氣膨脹擠壓飛行員的腹部和下肢,防止血液向下肢流動,從而避免、減輕黑視、昏厥等情況,這樣的加壓,不僅能為人體中樞神經系統和大腦皮層的工作創造良好條件,還能使內臟器官保持一定的位置,防止移位。
 
  抗荷服的設計靈感
 
  是從何而來呢?
 
  這就不得不提到長頸鹿。
 
  長頸鹿是目前世界上最高的動物,站直有五六米高,但是脖子就占了三分之一,這導致長頸鹿的頭部離心臟有兩三米遠,為了能給大腦提供充足的血液,靠著一顆重達11kg的心臟給血液一個高壓力,動脈收縮壓約300mm汞柱,這意味著比人類的正常血壓高出將近3倍。血壓高最害怕的就是猛然的低頭,按一般分析,當長頸鹿低頭飲水時,大腦的位置低于心臟,大量的血液會涌入大腦,使血壓增高,血管像氣球般脹破,那么長頸鹿會在低頭飲水時因腦充血或血管破裂等疾病而死。
 
  但實則不是這樣的,長頸鹿頸部靜脈里有一個神奇的開關叫瓣膜,低頭時瓣膜會自動關閉,阻止大量血液疾速而下,抬頭時開關又會自動打開。除了瓣膜之外,長頸鹿身上的皮膚也起到了至關重要的作用,當長頸鹿低頭時皮膚收緊牢牢箍住血管,限制流向頭部的血流量,這樣就不會因為血壓的突然升高使得血管脹破。
 
  通過對長頸鹿生物結構和步態的深入研究,設計師成功將仿生學理念融入服裝設計,創造出保護飛行員的抗荷服,從而解決了超高速戰斗機飛行員在突然加速爬升時因腦部缺血而引起的不適和痛苦,這一成功案例為科技與自然的和諧共生提供了一個引人矚目的范例。相信在不久的將來,仿生設計將在更多領域展現其獨特的價值,為人類創造出更為智能、舒適和實用的產品。
(本文來源:紡織科普博覽)
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