Hoer fir eng modern Persoun ass näischt méi wéi en Element vun der visueller Selbstidentifikatioun, en Deel vum Bild an dem Bild. Trotzdem hunn dës geil Formen vun der Haut verschidde wichteg biologesch Funktiounen: Schutz, Thermoregulatioun, Touch, asw. Wéi staark sinn eis Hoer? Wéi et sech erausstellt, si si vill Mol méi staark wéi Elefant oder Giraff Hoer.
Haut wäerte mir eng Etude kennenzeléieren, an där d'Wëssenschaftler vun der University of California (USA) decidéiert hunn ze testen, wéi d'Hoerdicke a seng Kraaft a verschiddenen Déierenaarten, dorënner Mënschen, korreléieren. Wien hir Hoer ass déi stäerkst, wéi eng mechanesch Eegeschaften hunn verschidden Hoertypen, a wéi kann dës Fuerschung hëllefen, nei Materialien ze entwéckelen? Mir léieren iwwer dëst aus dem Bericht vun de Wëssenschaftler. Gitt.
Basis vun der Etude
Hoer, déi gréisstendeels aus dem Protein Keratin besteet, ass déi geil Bildung vu Mamendéierenhaut. Tatsächlech sinn Hoer, Woll a Pelz synonym. D'Struktur vun den Hoer besteet aus Keratinplacke, déi sech géigesäiteg iwwerlappen, wéi Dominoen, déi openee falen. All Hoer huet dräi Schichten: d'Kutikula ass déi baussenzeg a Schutzschicht; cortex - de Cortex, besteet aus verlängerten doudege Zellen (wichteg fir d'Kraaft an d'Elastizitéit vun den Hoer, bestëmmt seng Faarf duerch Melanin) an d'Medulla - d'Zentralschicht vun den Hoer, besteet aus mëllen Keratinzellen a Lofthuelraim, déi ass involvéiert am Transfert vun Nährstoffer op aner Schichten.
Wann d'Hoer vertikal opgedeelt sinn, kréie mir eng subkutan Sektioun (Schaft) an eng subkutan Sektioun (Knollen oder Root). D'Glühbär ass vun engem Follikel ëmginn, d'Form vun deem d'Form vun den Hoer selwer bestëmmt: e ronnen Follikel ass riicht, en ovale Follikel ass liicht gekrauselt, en nierfërmege Follikel ass gekrauselt.
Vill Wëssenschaftler suggeréieren datt d'mënschlech Evolutioun ännert wéinst technologesche Fortschrëtter. Dat ass, e puer Organer a Strukturen an eisem Kierper ginn lues a lues rudimentär - déi, déi hiren Zweck verluer hunn. Dës Kierperdeeler enthalen Wäisheetszänn, Appendix a Kierperhoer. An anere Wierder, d'Wëssenschaftler gleewen datt mat der Zäit dës Strukturen einfach aus eiser Anatomie verschwannen. Ob dat richteg ass oder net ass schwéier ze soen, awer fir vill normal Leit sinn d'Wäisheetszänn, zum Beispill, verbonne mat engem Besuch vum Zänndokter fir hir inévitabel Entfernung.
Wéi och ëmmer, eng Persoun brauch Hoer; et kann net méi eng vital Roll bei der Thermoregulatioun spillen, awer et ass nach ëmmer en integralen Deel vun der Ästhetik. Datselwecht kann iwwer d'Weltkultur gesot ginn. A ville Länner, vun der Zäit, goufen d'Hoer als Quell vun all Kraaft ugesinn, an d'Ofschneiden ass mat méigleche Gesondheetsproblemer a souguer Feeler am Liewen assoziéiert. Déi helleg Bedeitung vun den Hoer migréiert vun de shamanesche Ritualen vun antike Phylen op méi modern Reliounen, d'Wierker vu Schrëftsteller, Kënschtler a Sculpteuren. Besonnesch weiblech Schéinheet war dacks enk verbonne mat der Aart a Weis wéi d'Hoer vu léiwen Dammen ausgesinn oder duergestallt goufen (zum Beispill a Biller).
Notéiert wéi detailléiert d'Hoer vun der Venus duergestallt sinn (Sandro Botticelli, "Gebuert vun der Venus", 1485).
Loosst eis de kulturellen an ästheteschen Aspekt vun den Hoer ofhalen a fänken un d'Fuerschung vu Wëssenschaftler ze berücksichtegen.
Hoer, an enger oder anerer Form, ass präsent a villen Aarte vu Mamendéieren. Wann se fir d'Mënschen net méi sou wichteg aus biologescher Siicht sinn, da sinn fir aner Vertrieder vun der Déierwelt Woll a Pelz vital Attributer. Zur selwechter Zäit, wat hir Basisstruktur ugeet, sinn mënschlech Hoer an zum Beispill Elefanthoer ganz ähnlech, obwuel et Ënnerscheeder sinn. Déi offensichtlechst vun hinnen sinn d'Dimensiounen, well d'Elefanthoer vill méi déck sinn wéi eis, awer, wéi et sech erausstellt, net méi staark.
Wëssenschaftler studéieren Hoer a Woll fir eng laang Zäit. D'Resultater vun dëse Wierker goufen souwuel an der Kosmetologie an der Medizin, an an der Liichtindustrie ëmgesat (oder, wéi de bekannte Kalugina L.P. géif soen: "Liichtindustrie"), oder méi präzis an Textilien. Zousätzlech huet d'Studie vun den Hoer vill gehollef an der Entwécklung vu Biomaterialien op Basis vu Keratin, déi am Ufank vum leschte Joerhonnert geléiert hunn, aus Déierenhorn mat Kalk ze isoléieren.
De Keratin sou kritt gouf benotzt fir Gelen ze kreéieren déi verstäerkt kënne ginn andeems Formaldehyd bäigefüügt gëtt. Méi spéit hunn se geléiert Keratin net nëmmen aus Déierenhorn ze isoléieren, awer och aus hirem Pelz, wéi och vu mënschlechen Hoer. Substanzen op Basis vu Keratin hunn hir Notzung a Kosmetik, Kompositen a souguer an Tablettbeschichtungen fonnt.
Hautdesdaags ass d'Industrie fir haltbar a liicht Material ze studéieren an ze produzéieren séier entwéckelt. Hoer, natierlech sou, ass ee vun den natierlechen Materialien déi dës Aart vu Fuerschung inspiréieren. Bedenkt d'Trensile Stäerkt vu Woll a mënschlech Hoer, déi vun 200 bis 260 MPa läit, wat entsprécht enger spezifescher Stäerkt vun 150-200 MPa / mg m-3. An dat ass bal vergläichbar mat Stol (250 MPa / mg m-3).
D'Haaptroll an der Bildung vun de mechanesche Eegeschafte vun den Hoer gëtt duerch seng hierarchesch Struktur gespillt, erënnert un eng Matryoshka Puppel. Dat wichtegst Element vun dëser Struktur ass den banneschten Cortex vu kortikale Zellen (Duerchmiesser ongeféier 5 μm an Längt 100 μm), besteet aus gruppéierte Makrofibrillen (Duerchmiesser ongeféier 0.2-0.4 μm), déi am Tour aus Zwëschenfilamenter (7.5 nm) besteet. am Duerchmiesser), an enger amorpher Matrix agebonnen.
Déi mechanesch Eegeschafte vun den Hoer, seng Empfindlechkeet fir Temperatur, Fiichtegkeet a Verformung sinn en direkten Resultat vun der Interaktioun vun den amorphen a kristalline Komponenten vum Cortex. D'Keratinfaser vum mënschlechen Hoer Cortex hunn typesch eng héich Verlängerung, mat enger Spannbelastung vu méi wéi 40%.
Sou en héije Wäert ass wéinst der Ofwécklung vun der Struktur а-Keratin an, an e puer Fäll, seng Transformatioun an b-keratin, wat zu enger Erhéijung vun der Längt féiert (e ganzen Tour vun enger 0.52 nm Helix gëtt an der Konfiguratioun op 1.2 nm gestreckt b). Dëst ass ee vun den Haaptgrënn firwat vill Studien speziell op Keratin fokusséiert hunn fir et an enger synthetescher Form nei ze kreéieren. Awer déi äusser Schicht vun Hoer (Kutikula), wéi mir scho wëssen, besteet aus Placken (0.3-0.5 Mikron déck an 40-60 Mikron an der Längt).
Virdrun hunn d'Wëssenschaftler scho Fuerschung iwwer d'mechanesch Eegeschafte vun den Hoer vu Leit aus verschiddenen Alter an ethneschen Gruppen gemaach. An dësem Wierk gouf de Schwéierpunkt op d'Studie vun den Ënnerscheeder an de mechanesche Properties vun Hoer vu verschiddenen Déierenarten geluecht, nämlech: Mënschen, Päerd, Bieren, Wëllschwäin, Capybaras, Peccaries, Giraffen an Elefanten.
Fuerschungsresultater
Bild #1: Mënsch Hoer Morphologie (А - Kutikula; В - Cortex Fraktur; weist d'Enn vun de Faseren, С - d'Uewerfläch vum Feeler, wou dräi Schichten sichtbar sinn; D - lateral Uewerfläch vum Cortex, weist d'Faserverlängerung).
En erwuessene Mënsch Hoer ass ongeféier 80-100 Mikron am Duerchmiesser. Mat normaler Hoerfleeg ass hir Erscheinung zimlech holistesch (1A). Den internen Bestanddeel vu mënschlechen Hoer ass de fibrous Cortex. Nom Spannungstest gouf festgestallt datt d'Kutikula an d'Cortex vu mënschlechen Hoer anescht gebrach sinn: d'Kutikula ass typesch abrasiv gebrach (crumple), an d'Keratinfasern am Cortex goufen ofgeschleeft an aus der Gesamtstruktur erausgezunn (1B).
Am Bild 1С déi fragil Uewerfläch vun der Kutikula ass kloer ze gesinn mat der Visualiséierung vun de Schichten, déi iwwerlappend Kutikula Placke sinn an eng Dicke vun 350-400 nm hunn. Déi beobachtet Delaminatioun op der Frakturoberfläche, wéi och déi brécheg Natur vun dëser Uewerfläch, weist op eng schwaach Interface-Kommunikatioun tëscht der Kutikula an der Cortex, an tëscht Faseren an der Cortex.
Keratinfaseren am Cortex goufen exfoliéiert (1D). Dëst hindeit datt de fibrous Cortex haaptsächlech verantwortlech ass fir d'mechanesch Kraaft vun den Hoer.
Bild Nr. 2: Päerdshaarmorphologie (А - Kutikula, e puer Placke vun deenen liicht ofwäichen wéinst Mangel u Suergfalt; В - d'Erscheinung vun der Broch; С — Detailer vum Broch vum Cortex, wou d'gerappt Kutikula sichtbar ass; D - Kutikula Detailer).
D'Struktur vu Päerdshoer ass ähnlech wéi mënschlech Hoer, ausser den Duerchmiesser, deen 50% méi grouss ass (150 Mikron). Am Bild 2A Dir kënnt evident Schied un der Kutikula gesinn, wou vill vun de Placke net sou enk mat der Schaft verbonne sinn wéi se a mënschlech Hoer waren. De Site vun engem Päerdshaarpaus enthält souwuel eng normal Paus wéi och eng Haarpaus (Delaminatioun vun de Kutikula Placke). Op 2B Béid Zorte vu Schued si sichtbar. A Beräicher wou d'Lamellen komplett ofgerappt goufen, ass d'Interface tëscht der Kutikula an der Cortex sichtbar (2С). Verschidde Faseren goufen zerrass an delaminéiert op der Interface. Vergläicht dës Beobachtungen mat fréiere Beobachtungen (mënschlech Hoer), esou Feeler weisen datt Päerdshaar net sou vill Stress wéi mënschlech Hoer erliewt hunn, wann d'Faseren an der Cortex erausgezunn sinn a komplett aus der Kutikula ofgeschaaft goufen. Et kann och gesi ginn datt e puer Placke vun der Staang ofgeschaaft ginn, wat wéinst Spannspannungen kann sinn (2D).
Bild #3: Bärenhaar Morphologie (А - Kutikula; В - Schued op zwee Punkte verbonne mat der Brochgebitt; С - Rëss vun der Kutikula mat Delaminatioun vu Faseren am Cortex; D - Detailer vun der Faserstruktur, verschidde verlängert Faseren aus der allgemenger Struktur si sichtbar).
D'Dicke vun engem Bärenhoer ass 80 Mikron. D'Kutikulatiounsplacke sinn extrem enk matenee befestegt (3A), an a verschiddene Beräicher ass et souguer schwéier eenzel Placke z'ënnerscheeden. Dëst kann wéinst der Reibung vun den Hoer géint Nopeschlänner sinn. Ënnert Spannungsstress sinn dës Hoer wuertwiertlech opgedeelt mat der Erscheinung vu laange Rëss (inset op 3B), wat beweist datt mat der schwaacher Bindungseffekt vun der beschiedegter Kutikula d'Keratinfaser am Cortex liicht delaminéiert goufen. D'Delaminatioun vum Cortex verursaacht e Paus an der Kutikula, wéi beweist duerch d'Zickzack Muster vun der Paus (3С). Dës Spannung verursaacht datt e puer Faseren aus der Cortex erausgezunn sinn (3D).
Bild Nr. 4: Schwäin Hoer Morphologie (А - gewéinlech flaach Haarlinn Fraktur; В - d'Struktur vun der Kutikula weist e schlechten Zoustand vun der Integritéit (Gruppéierung) vun de Placke; С - Detailer vum Spalt op der Interface tëscht der Kutikula an der Cortex; D - Faseren, déi aus der Gesamtmass verlängert ginn an ausstinn Fibrillen).
Boer Hoer ass zimlech déck (230 mm), besonnesch am Verglach mat Bär Hoer. D'Träissen vu Schwäin Hoer wann se beschiedegt gesäit ganz kloer aus (4A) senkrecht zur Richtung vum Spannspannung.
Relativ kleng ausgesat Kutikula Placke goufen aus dem Haaptkierper vun den Hoer gerappt wéinst der Ausdehnung vun hire Kanten (4B).
Op der Uewerfläch vun der Zerstéierungszone ass d'Delaminatioun vu Faseren kloer ze gesinn; et ass och kloer datt se ganz enk matenee verbonne sinn am Cortex (4С). Nëmmen Faseren op der Interface tëscht Cortex a Kutikula goufen ausgesat wéinst Trennung (4D), wat d'Präsenz vun décke kortikale Fibrillen (250 nm Duerchmiesser) opgedeckt huet. E puer vun de Fibrillen hunn duerch Verformung liicht gestouss. Si sollen als Verstäerkungsmëttel fir d'Hoer vum Schwäin déngen.
Bild #5: Elefant Hoer Morphologie (А - С) an Giraff (D - F). А - Kutikula; В - stepwise Hoer Paus; С - Voids bannent den Hoer weisen wou d'Faseren erausgerappt goufen. D - cuticular Placke; Е - souguer Hoer Paus; F - Faseren aus der Uewerfläch am Frakturberäich zerräissen.
D'Hoer vun engem Elefantbaby kënnen ongeféier 330 Mikron déck sinn, an bei engem Erwuessene kann et 1.5 mm erreechen. D'Placken op der Uewerfläch si schwéier z'ënnerscheeden (5A).Elefant Hoer sinn och ufälleg fir normal Decompte, d.h. zu reng tensile Fraktur. Ausserdeem weist d'Morphologie vun der Frakturfläch e gesträiften Erscheinungsbild (5B), méiglecherweis wéinst der Präsenz vu klenge Mängel am Haarcortex. E puer kleng Lächer kënnen och op der Frakturoberfläch gesi ginn, wou Verstäerkungsfibrille wahrscheinlech virum Schued lokaliséiert goufen (5С).
D'Hoer vun der Giraff sinn och zimlech déck (370 Mikron), obwuel d'Arrangement vun de Kutikula Placke net sou kloer ass (5D). Et gëtt ugeholl datt dëst wéinst hirem Schued duerch verschidden Ëmweltfaktoren (zum Beispill Reibung géint Beem während der Ernierung) ass. Trotz den Ënnerscheeder war dem Giraff seng Hoerpaus ähnlech wéi déi vum Elefant (5F).
Bild Nr. 6: Capybara Hoer Morphologie (А - duebel cuticular Struktur vun de Placke; В - Broch vun der duebeler Struktur; С - Faseren no bei der Brochgrenz schéngen brécheg a steif; D - verlängerten Faseren aus der Zone vum Broch vun der Duebelstruktur).
D'Hoer vu Capybaras a Peccaries sinn anescht wéi all aner Hoer déi studéiert goufen. An der Capybara ass den Haaptunterschied d'Präsenz vun enger duebeler Kutikulakonfiguratioun an enger ovaler Hoerform (6A). D'Groove tëscht den zwee gespigelten Deeler vun den Hoer ass néideg fir Waasser aus dem Pelz vum Déier méi séier ze entfernen, wéi och fir eng besser Belëftung, wat et erlaabt méi séier ze dréchen. Wann d'Stretching ausgesat ass, ginn d'Hoer an zwee Deeler laanscht d'Grott opgedeelt, an all Deel gëtt zerstéiert (6B). Vill Faseren vum Cortex ginn getrennt a gestreckt (6С и 6D).
Bild #7: Peccary Hoer Morphologie (А - Struktur vun der Kutikula an der Plaz vum Broch; В - Morphologie vun der Zerstéierung vun der Cortex an Detailer vu senger Struktur; С - zouene Zellen (20 Mikron Duerchmiesser), d'Maueren vun deenen aus Faseren besteet; D - Zellmaueren).
Peccaries (Famill Tayassuidae, d.h. peccary) Hoer hunn e poröse Cortex, an d'Kutikulaschicht huet keng verschidde Placke (7A). Den Hoercortex enthält zouenen Zellen vun 10-30 Mikron (7B), d'Maueren vun deenen aus Keratinfaser besteet (7С). Dës Mauere sinn zimlech porös, an d'Gréisst vun enger Pore ass ongeféier 0.5-3 Mikron (7D).
Wéi Dir kënnt am Bild gesinn 7A, ouni d'Ënnerstëtzung vum fibrous Cortex, rësst d'Kutikula laanscht d'Broutlinn, an d'Faseren ginn op e puer Plazen erausgezunn. Dës Hoer Struktur ass néideg fir d'Hoer méi vertikal ze sinn, visuell d'Gréisst vum Déier erhéijen, wat e Verteidegungsmechanismus fir de Peccary kann sinn. Peccary Hoer widderstoen d'Kompressioun ganz gutt, awer kämpft net mat Stretching.
Nodeems d'strukturell Fonctiounen vun den Hoer vun verschiddenen Déieren verstanen hunn, wéi och hir Aarte vu Schued wéinst Spannungen, hunn d'Wëssenschaftler ugefaang d'mechanesch Eegeschaften ze beschreiwen.
Bild Nr.
Wéi aus der Grafik hei uewen gesi ka ginn, war d'Äntwert op d'Stretchung an den Hoer vu verschiddenen Déierenaarten ganz anescht. Also hunn d'Hoer vun enger Persoun, engem Päerd, engem Schwäin an engem Bier eng Reaktioun ähnlech wéi d'Reaktioun vu Woll gewisen (net vun engem aneren, mee en Textilmaterial).
Bei engem relativ héijen elastesche Modul vun 3.5-5 GPa bestinn d'Kéiren aus enger linearer (elastescher) Regioun, gefollegt vun engem Plateau mat lues eropgoen Stress bis zu enger Belaaschtung vun 0.20-0.25, no deem d'Häertungsquote däitlech eropgeet bis eng Echec Stamm vun 0.40. De Plateau Beräich bezitt sech op d'Entspanung а-helical Struktur vun Keratin Tëschenzäit Filamenter, déi an e puer Fäll kann (deelweis) transforméieren an b-Blieder (flaach Strukturen). Komplett Ofwécklung féiert zu enger Verformung vun 1.31, wat wesentlech méi héich ass wéi um Enn vun dëser Etapp (0.20-0.25).
De kristalline threadähnlechen Deel vun der Struktur ass vun enger amorpher Matrix ëmginn déi net transforméiert. Den amorphen Deel mécht ongeféier 55% vum Gesamtvolumen aus, awer nëmmen wann den Duerchmiesser vun den Tëschfilamenter 7 nm ass an datt se duerch 2 nm amorphem Material getrennt sinn. Esou präzis Indikatoren goufen a fréiere Studien ofgeleet.
Wärend der Härtstadium vun der Verformung geschitt Rutsch tëscht kortikale Faseren wéi och tëscht méi klengen strukturellen Elementer wéi Mikrofibrillen, Zwëschenfilamenter an der amorpher Matrix.
Giraff, Elefant a Peccary Hoer weisen eng relativ linear Härtreaktioun ouni kloer Ënnerscheed tëscht Plateauen a Regioune vu schnelle Härtung (Peaks). Den elastesche Modul ass relativ niddereg an ass ongeféier 2 GPa.
Am Géigesaz zu anere Spezies weist d'Capybara Hoer eng Äntwert charakteriséiert duerch séier Härtung wann successive Spannungen ugewannt ginn. Dës Beobachtung ass mat der ongewéinlecher Struktur vun den Hoer Capybara verbonnen, oder méi präzis mat der Präsenz vun zwee symmetresche Deeler an enger Längsgroove tëscht hinnen.
Virdrun Studien hu scho gemaach, déi weisen datt de Young's Modulus (längleche elastesche Modul) mat Erhéijung vun den Hoerduerchmiesser bei verschiddenen Déierenaarten erofgeet. Dës Wierker bemierken datt de Young's Modulus vum Peccary wesentlech méi niddereg ass wéi dee vun aneren Déieren, wat wéinst der Porositéit vu senger Hoerstruktur kann sinn.
Et ass och virwëtzeg datt Peccaries souwuel schwaarz a wäiss Gebidder op hiren Hoer hunn (zweefaarweg). Tensile Pausen geschéien meeschtens am wäisse Beräich vun den Hoer. Déi verstäerkte Resistenz vum schwaarze Gebitt ass wéinst der Präsenz vu Melanosomen, déi exklusiv a schwaarz Hoer fonnt ginn.
All dës Observatioune si wierklech eenzegaarteg, awer d'Haaptfro bleift: spillen d'Dimensioune vun den Hoer eng Roll an hirer Kraaft?
Wa mir Hoer bei Mamendéieren beschreiwen, kënne mir d'Haaptfakten Highlight, déi de Fuerscher bekannt sinn:
- an de meeschten Hoerarten ass et méi déck am zentrale Deel a verspéit bis zum Enn; De Pelz vu wëll Déieren ass wéinst hirem Liewensraum méi décker;
- Variatiounen am Duerchmiesser vun den Hoer vun enger Spezies weisen datt d'Dicke vun de meeschten Hoer am allgemenge Dickeberäich fir eng bestëmmten Déieraart variéiert. D'Dicke vun den Hoer kann tëschent verschiddene Vertrieder vun der selwechter Spezies ënnerscheeden, awer wat dësen Ënnerscheed beaflosst ass nach onbekannt;
- Verschidden Aarte vu Mamendéieren hu verschidden Hoerdicke (sou Cliché wéi dat kléngt).
Andeems Dir dës ëffentlech verfügbar Fakten an d'Donnéeën, déi während den Experimenter kritt goufen, zesummefaassen, konnten d'Wëssenschaftler all d'Resultater vergläichen fir Bezéiungen tëscht Hoerdicke a senger Kraaft ze bilden.
Bild Nr.
Wéinst den Differenzen am Hoer Duerchmiesser an Ausdehnbarkeet hunn d'Wëssenschaftler decidéiert ze kucken ob hir Spannspannungen op Basis vu Weibull Statistike virausgesot kënne ginn, déi spezifesch Differenzen an der Probegréisst an der resultéierender Defektgréisst berücksichtegen.
Et gëtt ugeholl datt en Hoersegment mat Volumen V besteet aus n Elementer vum Volume, an all Eenheet Volumen V0 huet eng ähnlech Verdeelung vu Mängel. Benotzt déi schwaachste Link Viraussetzung, bei engem bestëmmte Spannungsniveau σ Wahrscheinlechkeet P d'Integritéit vun engem bestëmmten Hoersegment mat Volumen erhalen V kann als Produkt vun zousätzleche Wahrscheinlechkeeten ausgedréckt ginn fir d'Integritéit vun all de Volumenelementer z'erhalen, nämlech:
P(V) = P(V0) · P(V0)… · P(V0) = · P(V0)n
wou ass de Volume V enthält n Volume Elementer V0. Wéi d'Spannung eropgeet P(V) natierlech reduzéiert.
Mat enger zwee-Parameter Weibull Verdeelung kann d'Wahrscheinlechkeet vum Echec vum ganze Volume ausgedréckt ginn wéi:
1 - P = 1 - exp [ -V/V0 · (σ/σ0)m]
wou σ - ugewandte Spannung, σ0 ass déi charakteristesch (Referenz) Kraaft, an m - Weibull Modulus, wat e Mooss fir d'Eegeschaftsverännerlechkeet ass. Et ass derwäert ze bemierken datt d'Wahrscheinlechkeet vun der Zerstéierung eropgeet mat der Erhéijung vun der Probegréisst V bei konstanter Spannung σ.
Op der Grafik 9A D'Weibull Verdeelung vun experimentellen Echec Stress fir Mënsch a Capybara Hoer gëtt gewisen. Kéiren fir aner Spezies goufen virausgesot mat der Formel #2 mam selwechte Wäert vu m wéi fir mënschlech Hoer (m = 0.11).
Déi duerchschnëttlech Duerchmiesser benotzt goufen: Schwäin - 235 µm, Päerd - 200 µm, Peccary - 300 µm, Bier - 70 µm, Elefanthoer - 345 µm a Giraff - 370 µm.
Baséierend op der Tatsaach, datt de Bruchstress ka bestëmmt ginn P(V) = 0.5, dës Resultater weisen datt den Ausfallstress mat der Erhéijung vum Hoer Duerchmiesser iwwer Arten erofgeet.
Op der Grafik 9B weist virausgesot Bruchstress bei 50% Wahrscheinlechkeet vum Echec (P(V) = 0.5) an den duerchschnëttleche experimentellen Bruchstress fir verschidden Arten.
Et gëtt kloer datt wann den Duerchmiesser vun den Hoer vun 100 bis 350 mm eropgeet, seng Bremstress vun 200-250 MPa op 125-150 MPa erofgeet. D'Weibull Verdeelungssimulatiounsresultater sinn am excellent Accord mat den aktuellen Observatiounsresultater. Déi eenzeg Ausnam ass Peccary Hoer well et extrem porös ass. Déi tatsächlech Stäerkt vu Peccary Hoer ass manner wéi déi vun der Weibull Verdeelungsmodelléierung gewisen.
Fir e méi detailléierte Verständnis vun den Nuancen vun der Studie, ech recommandéieren e Bléck op и fir hien.
Epilogue
D'Haaptconclusioun vun den uewe genannten Observatiounen ass datt déck Hoer net d'Äquivalent vu staarken Hoer sinn. Richteg, wéi d'Wëssenschaftler selwer soen, ass dës Ausso keng Entdeckung vum Joerdausend, well ähnlech Observatioune gemaach goufen beim Studium vum Metalldraad. De Punkt hei ass net emol an der Physik, Mechanik oder Biologie, mee an der Statistik - wat méi grouss ass den Objet, dest méi grouss ass de Spillraum fir Mängel.
D'Wëssenschaftler gleewen datt d'Aarbecht, déi mir haut iwwerpréift hunn, hir Kollegen hëllefe fir nei synthetesch Materialien ze kreéieren. Den Haaptproblem ass datt se trotz der Entwécklung vun modernen Technologien nach net fäeg sinn eppes wéi Mënsch- oder Elefanthoer ze kreéieren. No allem, eppes sou kleng ze kreéieren ass schonn eng Erausfuerderung, fir net vu senger komplexer Struktur ze schwätzen.
Wéi mir kënne gesinn, huet dës Etude gewisen datt net nëmmen Spann Seid d'Opmierksamkeet vun de Wëssenschaftler als Inspiratioun fir zukünfteg ultra-staark an ultra-liicht Materialien wäert ass, awer och mënschlech Hoer kënne mat senge mechanesche Properties an erstaunlech Kraaft iwwerraschen.
Merci fir d'Liesen, bleift virwëtzeg an hunn eng super Woch Kärelen. 🙂
Puer Annoncen 🙂
Merci datt Dir bei eis bleift. Hutt Dir eis Artikelen gär? Wëllt Dir méi interessant Inhalt gesinn? Ënnerstëtzt eis andeems Dir eng Bestellung maacht oder Frënn empfeelt, , en eenzegaartegen Analog vun Entry-Level Serveren, dee vun eis fir Iech erfonnt gouf: (verfügbar mat RAID1 an RAID10, bis zu 24 Kären a bis zu 40GB DDR4).
Dell R730xd 2 Mol méi bëlleg an Equinix Tier IV Daten Zentrum zu Amsterdam? Nëmmen hei an Holland! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - vun $99! Liest iwwer
Source: will.com