ആരുടെ മുടി ശക്തമാണ്: ഹെയർ മോർഫോളജി

ഒരു ആധുനിക വ്യക്തിക്ക് മുടി വിഷ്വൽ സ്വയം തിരിച്ചറിയലിന്റെ ഒരു ഘടകമല്ലാതെ മറ്റൊന്നുമല്ല, ചിത്രത്തിന്റെയും ചിത്രത്തിന്റെയും ഭാഗമാണ്. ഇതൊക്കെയാണെങ്കിലും, ചർമ്മത്തിന്റെ ഈ കൊമ്പുള്ള രൂപങ്ങൾക്ക് നിരവധി പ്രധാന ജൈവ പ്രവർത്തനങ്ങൾ ഉണ്ട്: സംരക്ഷണം, തെർമോൺഗുലേഷൻ, ടച്ച് മുതലായവ. നമ്മുടെ മുടി എത്ര ശക്തമാണ്? ആനയുടെയോ ജിറാഫിന്റെയോ മുടിയേക്കാൾ പലമടങ്ങ് ശക്തമാണ് അവ.

മനുഷ്യരുൾപ്പെടെയുള്ള വിവിധ ജന്തുജാലങ്ങളിൽ മുടിയുടെ കനവും അതിന്റെ ശക്തിയും എങ്ങനെ ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നുവെന്ന് പരിശോധിക്കാൻ കാലിഫോർണിയ സർവകലാശാലയിലെ (യുഎസ്എ) ശാസ്ത്രജ്ഞർ തീരുമാനിച്ച ഒരു പഠനത്തെക്കുറിച്ച് ഇന്ന് നമുക്ക് പരിചയപ്പെടാം. ആരുടെ മുടിയാണ് ഏറ്റവും ശക്തമായത്, വ്യത്യസ്ത തരം മുടിക്ക് എന്ത് മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളുണ്ട്, പുതിയ തരം മെറ്റീരിയലുകൾ വികസിപ്പിക്കാൻ ഈ ഗവേഷണം എങ്ങനെ സഹായിക്കും? ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ റിപ്പോർട്ടിൽ നിന്നാണ് നമ്മൾ ഇതിനെക്കുറിച്ച് പഠിക്കുന്നത്. പോകൂ.

ഗവേഷണ അടിസ്ഥാനം

പ്രോട്ടീൻ കെരാറ്റിൻ അടങ്ങിയ മുടി, സസ്തനികളുടെ ചർമ്മത്തിന്റെ കൊമ്പുള്ള രൂപവത്കരണമാണ്. വാസ്തവത്തിൽ, മുടി, കമ്പിളി, രോമങ്ങൾ എന്നിവ പര്യായങ്ങളാണ്. മുടിയുടെ ഘടനയിൽ കെരാറ്റിൻ പ്ലേറ്റുകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, അവ പരസ്പരം മുകളിൽ വീഴുന്ന ഡോമിനോകൾ പോലെയാണ്. ഓരോ മുടിയിലും മൂന്ന് പാളികളുണ്ട്: പുറംതൊലി ബാഹ്യവും സംരക്ഷിതവുമായ പാളിയാണ്; കോർട്ടക്സ് - കോർട്ടക്സ്, നീളമേറിയ മൃതകോശങ്ങൾ (മുടിയുടെ ശക്തിക്കും ഇലാസ്തികതയ്ക്കും പ്രധാനമാണ്, മെലാനിൻ കാരണം അതിന്റെ നിറം നിർണ്ണയിക്കുന്നു) കൂടാതെ മെഡുള്ള - മുടിയുടെ കേന്ദ്ര പാളി, മൃദുവായ കെരാറ്റിൻ കോശങ്ങളും വായു അറകളും അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. മറ്റ് പാളികളിലേക്ക് പോഷകങ്ങൾ കൈമാറുന്നതിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു.

മുടി ലംബമായി വിഭജിക്കുകയാണെങ്കിൽ, നമുക്ക് ഒരു സബ്ക്യുട്ടേനിയസ് വിഭാഗവും (ഷാഫ്റ്റ്) ഒരു സബ്ക്യുട്ടേനിയസ് വിഭാഗവും (ബൾബ് അല്ലെങ്കിൽ റൂട്ട്) ലഭിക്കും. ബൾബിന് ചുറ്റും ഒരു ഫോളിക്കിൾ ഉണ്ട്, അതിന്റെ ആകൃതി മുടിയുടെ ആകൃതി തന്നെ നിർണ്ണയിക്കുന്നു: ഒരു വൃത്താകൃതിയിലുള്ള ഫോളിക്കിൾ നേരായതാണ്, ഒരു ഓവൽ ഫോളിക്കിൾ ചെറുതായി ചുരുണ്ടതാണ്, വൃക്കയുടെ ആകൃതിയിലുള്ള ഫോളിക്കിൾ ചുരുണ്ടതാണ്.

സാങ്കേതിക പുരോഗതി കാരണം മനുഷ്യന്റെ പരിണാമം മാറിക്കൊണ്ടിരിക്കുകയാണെന്ന് പല ശാസ്ത്രജ്ഞരും അഭിപ്രായപ്പെടുന്നു. അതായത്, നമ്മുടെ ശരീരത്തിലെ ചില അവയവങ്ങളും ഘടനകളും ക്രമേണ പ്രാഥമികമായി മാറുന്നു - അവ ഉദ്ദേശിച്ച ഉദ്ദേശ്യം നഷ്ടപ്പെട്ടവ. ഈ ശരീരഭാഗങ്ങളിൽ ജ്ഞാന പല്ലുകൾ, അനുബന്ധം, ശരീര രോമം എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു. മറ്റൊരു വിധത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ, കാലക്രമേണ, ഈ ഘടനകൾ നമ്മുടെ ശരീരഘടനയിൽ നിന്ന് അപ്രത്യക്ഷമാകുമെന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞർ വിശ്വസിക്കുന്നു. ഇത് ശരിയാണോ അല്ലയോ എന്ന് പറയാൻ പ്രയാസമാണ്, എന്നാൽ പല സാധാരണക്കാർക്കും, ജ്ഞാന പല്ലുകൾ, ഉദാഹരണത്തിന്, അവരുടെ അനിവാര്യമായ നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനായി ദന്തരോഗവിദഗ്ദ്ധനെ സന്ദർശിക്കുന്നതുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.

അതെന്തായാലും, ഒരു വ്യക്തിക്ക് മുടി ആവശ്യമാണ്; ഇത് ഇനി തെർമോൺഗുലേഷനിൽ ഒരു പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കില്ല, പക്ഷേ ഇത് ഇപ്പോഴും സൗന്ദര്യശാസ്ത്രത്തിന്റെ അവിഭാജ്യ ഘടകമാണ്. ലോക സംസ്കാരത്തെക്കുറിച്ചും ഇതുതന്നെ പറയാം. പല രാജ്യങ്ങളിലും, പണ്ടുമുതലേ, മുടി എല്ലാ ശക്തിയുടെയും ഉറവിടമായി കണക്കാക്കപ്പെട്ടിരുന്നു, അത് മുറിക്കുന്നത് സാധ്യമായ ആരോഗ്യപ്രശ്നങ്ങളുമായും ജീവിതത്തിലെ പരാജയങ്ങളുമായും ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. മുടിയുടെ പവിത്രമായ അർത്ഥം പുരാതന ഗോത്രങ്ങളുടെ ഷാമാനിക് ആചാരങ്ങളിൽ നിന്ന് കൂടുതൽ ആധുനിക മതങ്ങളിലേക്കും എഴുത്തുകാരുടെയും കലാകാരന്മാരുടെയും ശിൽപ്പികളുടെയും സൃഷ്ടികളിലേക്ക് കുടിയേറി. പ്രത്യേകിച്ചും, സ്ത്രീ സൗന്ദര്യം പലപ്പോഴും സുന്ദരികളായ സ്ത്രീകളുടെ മുടി നോക്കുന്നതോ ചിത്രീകരിച്ചതോ ആയ രീതിയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു (ഉദാഹരണത്തിന്, പെയിന്റിംഗുകളിൽ).

ശുക്രന്റെ മുടി എത്ര വിശദമായി ചിത്രീകരിച്ചിരിക്കുന്നു എന്ന് ശ്രദ്ധിക്കുക (സാൻഡ്രോ ബോട്ടിസെല്ലി, "ശുക്രന്റെ ജനനം", 1485).

മുടിയുടെ സാംസ്കാരികവും സൗന്ദര്യാത്മകവുമായ വശം മാറ്റിവെച്ച് ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ ഗവേഷണം പരിഗണിക്കാൻ തുടങ്ങാം.

മുടി, ഒരു രൂപത്തിൽ അല്ലെങ്കിൽ മറ്റൊന്നിൽ, പല ഇനം സസ്തനികളിലും ഉണ്ട്. മനുഷ്യരെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം അവ ജീവശാസ്ത്രപരമായ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന് അത്ര പ്രധാനമല്ലെങ്കിൽ, ജന്തുലോകത്തിന്റെ മറ്റ് പ്രതിനിധികൾക്ക് കമ്പിളിയും രോമവും സുപ്രധാന ആട്രിബ്യൂട്ടുകളാണ്. അതേ സമയം, അവയുടെ അടിസ്ഥാന ഘടനയുടെ കാര്യത്തിൽ, മനുഷ്യ മുടിയും, ഉദാഹരണത്തിന്, ആനയുടെ മുടിയും വളരെ സമാനമാണ്, വ്യത്യാസങ്ങൾ ഉണ്ടെങ്കിലും. അവയിൽ ഏറ്റവും വ്യക്തമായത് അളവുകളാണ്, കാരണം ആനയുടെ മുടി നമ്മേക്കാൾ വളരെ കട്ടിയുള്ളതാണ്, പക്ഷേ, അത് മാറിയതുപോലെ, ശക്തമല്ല.

ശാസ്ത്രജ്ഞർ വളരെക്കാലമായി മുടിയും കമ്പിളിയും പഠിക്കുന്നു. ഈ സൃഷ്ടികളുടെ ഫലങ്ങൾ കോസ്മെറ്റോളജിയിലും മെഡിസിനിലും ലൈറ്റ് ഇൻഡസ്ട്രിയിലും (അല്ലെങ്കിൽ, അറിയപ്പെടുന്ന കലുഗിന എൽപി പറയുന്നതുപോലെ: "ലൈറ്റ് ഇൻഡസ്ട്രി") അല്ലെങ്കിൽ കൂടുതൽ കൃത്യമായി തുണിത്തരങ്ങളിൽ നടപ്പിലാക്കി. കൂടാതെ, മുടിയെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനം കെരാറ്റിൻ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ബയോ മെറ്റീരിയലുകളുടെ വികസനത്തിന് വളരെയധികം സഹായിച്ചിട്ടുണ്ട്, കഴിഞ്ഞ നൂറ്റാണ്ടിന്റെ തുടക്കത്തിൽ അവർ കുമ്മായം ഉപയോഗിച്ച് മൃഗങ്ങളുടെ കൊമ്പുകളിൽ നിന്ന് വേർതിരിച്ചെടുക്കാൻ പഠിച്ചു.

ഇങ്ങനെ ലഭിച്ച കെരാറ്റിൻ ഫോർമാൽഡിഹൈഡ് ചേർത്ത് ശക്തിപ്പെടുത്താൻ കഴിയുന്ന ജെല്ലുകൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ ഉപയോഗിച്ചു. പിന്നീട്, മൃഗങ്ങളുടെ കൊമ്പുകളിൽ നിന്ന് മാത്രമല്ല, അവയുടെ രോമങ്ങളിൽ നിന്നും മനുഷ്യന്റെ മുടിയിൽ നിന്നും കെരാറ്റിൻ വേർതിരിച്ചെടുക്കാൻ അവർ പഠിച്ചു. കെരാറ്റിൻ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള പദാർത്ഥങ്ങൾ സൗന്ദര്യവർദ്ധക വസ്തുക്കളിലും സംയുക്തങ്ങളിലും ടാബ്ലറ്റ് കോട്ടിംഗുകളിലും പോലും അവയുടെ ഉപയോഗം കണ്ടെത്തി.

ഇക്കാലത്ത്, മോടിയുള്ളതും ഭാരം കുറഞ്ഞതുമായ വസ്തുക്കൾ പഠിക്കുകയും നിർമ്മിക്കുകയും ചെയ്യുന്ന വ്യവസായം അതിവേഗം വികസിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു. മുടി, സ്വാഭാവികമായും, ഇത്തരത്തിലുള്ള ഗവേഷണത്തിന് പ്രചോദനം നൽകുന്ന പ്രകൃതിദത്ത വസ്തുക്കളിൽ ഒന്നാണ്. 200-260 MPa/mg m-150 എന്ന പ്രത്യേക ശക്തിക്ക് തുല്യമായ, 200 മുതൽ 3 MPa വരെയുള്ള കമ്പിളിയുടെയും മനുഷ്യരോമത്തിന്റെയും ടൻസൈൽ ശക്തി പരിഗണിക്കുക. ഇത് ഏകദേശം സ്റ്റീലുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്താവുന്നതാണ് (250 MPa / mg m-3).

മുടിയുടെ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളുടെ രൂപീകരണത്തിൽ പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നത് അതിന്റെ ശ്രേണി ഘടനയാണ്, ഇത് ഒരു മാട്രിയോഷ്ക പാവയെ അനുസ്മരിപ്പിക്കുന്നു. ഈ ഘടനയുടെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ഘടകം കോർട്ടിക്കൽ സെല്ലുകളുടെ ആന്തരിക കോർട്ടക്സാണ് (ഏകദേശം 5 μm വ്യാസവും 100 μm നീളവും), ഗ്രൂപ്പുചെയ്ത മാക്രോഫിബ്രിലുകൾ (ഏകദേശം 0.2-0.4 μm വ്യാസം) അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, അതിൽ ഇന്റർമീഡിയറ്റ് ഫിലമെന്റുകൾ (7.5 nm) അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. വ്യാസത്തിൽ ), ഒരു രൂപരഹിത മാട്രിക്സിൽ ഉൾച്ചേർത്തിരിക്കുന്നു.

മുടിയുടെ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ, താപനില, ഈർപ്പം, രൂപഭേദം എന്നിവയോടുള്ള സംവേദനക്ഷമത, കോർട്ടക്സിലെ രൂപരഹിതവും സ്ഫടികവുമായ ഘടകങ്ങളുടെ പ്രതിപ്രവർത്തനത്തിന്റെ നേരിട്ടുള്ള ഫലമാണ്. മനുഷ്യന്റെ രോമ കോർട്ടക്സിലെ കെരാറ്റിൻ നാരുകൾക്ക് സാധാരണയായി ഉയർന്ന നീളമാണുള്ളത്, 40% ൽ കൂടുതൽ ടെൻസൈൽ സ്ട്രെയിൻ ഉണ്ട്.

അത്തരമൊരു ഉയർന്ന മൂല്യം ഘടനയുടെ അഴിച്ചുപണി കാരണം а-കെരാറ്റിൻ, ചില സന്ദർഭങ്ങളിൽ, അതിന്റെ രൂപാന്തരം b-കെരാറ്റിൻ, നീളം വർദ്ധിക്കുന്നതിലേക്ക് നയിക്കുന്നു (0.52 nm ഹെലിക്‌സിന്റെ ഒരു പൂർണ്ണ തിരിവ് കോൺഫിഗറേഷനിൽ 1.2 nm വരെ നീട്ടിയിരിക്കുന്നു. b). പല പഠനങ്ങളും കെരാറ്റിൻ ഒരു സിന്തറ്റിക് രൂപത്തിൽ പുനർനിർമ്മിക്കുന്നതിന് പ്രത്യേകമായി ശ്രദ്ധ കേന്ദ്രീകരിച്ചതിന്റെ പ്രധാന കാരണങ്ങളിലൊന്നാണിത്. എന്നാൽ മുടിയുടെ പുറം പാളി (ക്യൂട്ടിക്കിൾ), നമുക്ക് ഇതിനകം അറിയാവുന്നതുപോലെ, പ്ലേറ്റുകൾ (0.3-0.5 മൈക്രോൺ കട്ടിയുള്ളതും 40-60 മൈക്രോൺ നീളവും) അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.

മുമ്പ്, വ്യത്യസ്ത പ്രായത്തിലുള്ളവരുടെയും വംശീയ വിഭാഗങ്ങളിലെയും ആളുകളുടെ മുടിയുടെ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളെക്കുറിച്ച് ശാസ്ത്രജ്ഞർ ഇതിനകം ഗവേഷണം നടത്തിയിട്ടുണ്ട്. ഈ കൃതിയിൽ, മനുഷ്യർ, കുതിരകൾ, കരടികൾ, കാട്ടുപന്നികൾ, കാപ്പിബാരകൾ, പെക്കറികൾ, ജിറാഫുകൾ, ആനകൾ എന്നിങ്ങനെ വിവിധ മൃഗങ്ങളുടെ മുടിയുടെ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളിലെ വ്യത്യാസങ്ങൾ പഠിക്കുന്നതിന് ഊന്നൽ നൽകി.

ഗവേഷണ ഫലങ്ങൾ

ചിത്രം #1: മനുഷ്യന്റെ മുടി രൂപഘടന (А - പുറംതൊലി; В - കോർട്ടക്സ് ഒടിവ്; നാരുകളുടെ അറ്റങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു, С - മൂന്ന് പാളികൾ ദൃശ്യമാകുന്ന തെറ്റിന്റെ ഉപരിതലം; D - കോർട്ടക്സിൻറെ ലാറ്ററൽ ഉപരിതലം, ഫൈബർ നീളം കാണിക്കുന്നു).

പ്രായപൂർത്തിയായ ഒരു മനുഷ്യന്റെ മുടിക്ക് ഏകദേശം 80-100 മൈക്രോൺ വ്യാസമുണ്ട്. സാധാരണ മുടി സംരക്ഷണത്തിൽ, അവയുടെ രൂപം തികച്ചും സമഗ്രമാണ് (1). മനുഷ്യന്റെ മുടിയുടെ ആന്തരിക ഘടകം നാരുകളുള്ള കോർട്ടെക്സാണ്. ടെൻസൈൽ പരിശോധനയ്ക്ക് ശേഷം, മനുഷ്യന്റെ മുടിയുടെ പുറംതൊലിയും പുറംതൊലിയും വ്യത്യസ്തമായി പൊട്ടുന്നതായി കണ്ടെത്തി: പുറംതൊലി സാധാരണയായി ഉരച്ചിലുകൾ (ചുരുളുക), പുറംതൊലിയിലെ കെരാറ്റിൻ നാരുകൾ തൊലി കളഞ്ഞ് മൊത്തത്തിലുള്ള ഘടനയിൽ നിന്ന് പുറത്തെടുത്തു (1B).

ചിത്രീകരിച്ചത് 1C ക്യൂട്ടിക്കിളിന്റെ ദുർബലമായ ഉപരിതലം പാളികളുടെ ദൃശ്യവൽക്കരണത്തിലൂടെ വ്യക്തമായി കാണാം, അവ ക്യൂട്ടിക്കിൾ പ്ലേറ്റുകളെ ഓവർലാപ്പ് ചെയ്യുന്നതും 350-400 nm കനം ഉള്ളതുമാണ്. ഒടിവുള്ള പ്രതലത്തിൽ കാണപ്പെടുന്ന ഡീലാമിനേഷൻ, അതുപോലെ തന്നെ ഈ പ്രതലത്തിന്റെ പൊട്ടുന്ന സ്വഭാവം, പുറംതൊലിയ്ക്കും കോർട്ടെക്സിനും ഇടയിലും കോർട്ടക്സിനുള്ളിലെ നാരുകൾക്കിടയിലും ദുർബലമായ ഇന്റർഫേസിയൽ ആശയവിനിമയത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.

കോർട്ടക്സിലെ കെരാറ്റിൻ നാരുകൾ പുറംതള്ളപ്പെട്ടു (1D). മുടിയുടെ മെക്കാനിക്കൽ ശക്തിക്ക് നാരുകളുള്ള കോർട്ടക്സാണ് പ്രാഥമികമായി ഉത്തരവാദിയെന്ന് ഇത് സൂചിപ്പിക്കുന്നു.

ചിത്രം നമ്പർ 2: കുതിരമുടിയുടെ രൂപഘടന (А - പുറംതൊലി, പരിചരണത്തിന്റെ അഭാവം മൂലം ചെറുതായി വ്യതിചലിക്കുന്ന ചില പ്ലേറ്റുകൾ; В - വിള്ളലിന്റെ രൂപം; С - കോർട്ടെക്സിന്റെ വിള്ളലിന്റെ വിശദാംശങ്ങൾ, കീറിപ്പറിഞ്ഞ പുറംതൊലി ദൃശ്യമാണ്; D - പുറംതൊലി വിശദാംശങ്ങൾ).

50% (150 മൈക്രോൺ) വലിപ്പമുള്ള (XNUMX മൈക്രോൺ) വ്യാസം ഒഴികെ കുതിരയുടെ മുടിയുടെ ഘടന മനുഷ്യരോമത്തിന് സമാനമാണ്. ചിത്രത്തിൽ 2 പല ഫലകങ്ങളും മനുഷ്യ രോമത്തിലേത് പോലെ ഷാഫ്റ്റുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിട്ടില്ലാത്ത പുറംതൊലിക്ക് വ്യക്തമായ കേടുപാടുകൾ കാണാൻ കഴിയും. ഒരു കുതിരമുടി ബ്രേക്കിന്റെ സൈറ്റിൽ ഒരു സാധാരണ ബ്രേക്ക്, ഹെയർ ബ്രേക്ക് (ക്യുട്ടിക്കിൾ പ്ലേറ്റുകളുടെ ഡിലാമിനേഷൻ) എന്നിവ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. ഓൺ 2B രണ്ട് തരത്തിലുള്ള നാശനഷ്ടങ്ങളും ദൃശ്യമാണ്. ലാമെല്ലകൾ പൂർണ്ണമായും കീറിപ്പോയ പ്രദേശങ്ങളിൽ, പുറംതൊലിക്കും പുറംതൊലിക്കും ഇടയിലുള്ള ഇന്റർഫേസ് ദൃശ്യമാണ് (2C). ഇന്റർഫേസിൽ നിരവധി നാരുകൾ കീറുകയും ഡിലാമിനേറ്റ് ചെയ്യുകയും ചെയ്തു. ഈ നിരീക്ഷണങ്ങളെ മുൻ നിരീക്ഷണങ്ങളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ (മനുഷ്യരോമം) അത്തരം പരാജയങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നത് കോർട്ടെക്സിലെ നാരുകൾ പുറത്തെടുത്ത് പുറംതൊലിയിൽ നിന്ന് പൂർണ്ണമായും വേർപെടുത്തിയപ്പോൾ കുതിര മുടിക്ക് മനുഷ്യന്റെ മുടിയോളം സമ്മർദ്ദം അനുഭവപ്പെട്ടിട്ടില്ല എന്നാണ്. ചില പ്ലേറ്റുകൾ വടിയിൽ നിന്ന് വേർപെടുത്തിയതായും കാണാൻ കഴിയും, ഇത് ടെൻസൈൽ സമ്മർദ്ദം മൂലമാകാം (2D).

ചിത്രം #3: ബിയർ ഹെയർ മോർഫോളജി (А - പുറംതൊലി; В - വിള്ളൽ പ്രദേശവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട രണ്ട് പോയിന്റുകളിൽ കേടുപാടുകൾ; С - പുറംതൊലിയിലെ നാരുകളുടെ delamination കൂടെ cuticle വിള്ളൽ; D - ഫൈബർ ഘടനയുടെ വിശദാംശങ്ങൾ, പൊതുവായ ഘടനയിൽ നിന്ന് നിരവധി നീളമേറിയ നാരുകൾ ദൃശ്യമാണ്).

കരടിയുടെ മുടിയുടെ കനം 80 മൈക്രോൺ ആണ്. ക്യൂട്ടിക്കിൾ പ്ലേറ്റുകൾ പരസ്പരം വളരെ ദൃഡമായി ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു (3), ചില പ്രദേശങ്ങളിൽ വ്യക്തിഗത പ്ലേറ്റുകൾ വേർതിരിച്ചറിയാൻ പോലും ബുദ്ധിമുട്ടാണ്. അയൽവാസികൾക്കെതിരായ മുടിയുടെ ഘർഷണം മൂലമാകാം ഇത്. ടെൻസൈൽ സമ്മർദ്ദത്തിൽ, ഈ രോമങ്ങൾ അക്ഷരാർത്ഥത്തിൽ നീളമുള്ള വിള്ളലുകളുടെ രൂപത്തിൽ പിളർന്നു (ഇൻസെറ്റ് ഓൺ 3B), കേടായ പുറംതൊലിയിലെ ദുർബലമായ ബൈൻഡിംഗ് ഇഫക്റ്റ് ഉപയോഗിച്ച്, കോർട്ടക്സിലെ കെരാറ്റിൻ നാരുകൾ എളുപ്പത്തിൽ ഡീലാമിനേറ്റ് ചെയ്യപ്പെട്ടതായി സൂചിപ്പിക്കുന്നു. കോർട്ടെക്‌സിന്റെ ഡീലമിനേഷൻ ക്യൂട്ടിക്കിളിൽ ഒരു വിള്ളലിന് കാരണമാകുന്നു, ബ്രേക്കിന്റെ സിഗ്‌സാഗ് പാറ്റേൺ തെളിയിക്കുന്നു (3C). ഈ പിരിമുറുക്കം കോർട്ടക്സിൽ നിന്ന് ചില നാരുകൾ പുറത്തെടുക്കാൻ കാരണമാകുന്നു (3D).

ചിത്രം നമ്പർ 4: പന്നിയുടെ മുടി രൂപഘടന (А - സാധാരണ പരന്ന മുടിയുടെ ഒടിവ്; В - പുറംതൊലിയിലെ ഘടന പ്ലേറ്റുകളുടെ സമഗ്രത (ഗ്രൂപ്പിംഗ്) ഒരു മോശം അവസ്ഥ പ്രകടമാക്കുന്നു; С - പുറംതൊലിക്കും കോർട്ടെക്സിനും ഇടയിലുള്ള ഇന്റർഫേസിലെ വിടവിന്റെ വിശദാംശങ്ങൾ; D - മൊത്തം പിണ്ഡത്തിൽ നിന്ന് നീളമേറിയ നാരുകൾ, നീണ്ടുനിൽക്കുന്ന ഫൈബ്രിലുകൾ).

പന്നിയുടെ മുടി വളരെ കട്ടിയുള്ളതാണ് (230 മില്ലിമീറ്റർ), പ്രത്യേകിച്ച് കരടിയുടെ മുടിയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ. കേടുപാടുകൾ സംഭവിക്കുമ്പോൾ പന്നിയുടെ രോമം കീറുന്നത് വളരെ വ്യക്തമായി കാണപ്പെടുന്നു (4) ടെൻസൈൽ സമ്മർദ്ദത്തിന്റെ ദിശയിലേക്ക് ലംബമായി.

താരതമ്യേന ചെറിയ പുറംതള്ളപ്പെട്ട ക്യൂട്ടിക്കിൾ പ്ലേറ്റുകൾ അവയുടെ അരികുകൾ വലിച്ചുനീട്ടുന്നത് കാരണം മുടിയുടെ പ്രധാന ശരീരത്തിൽ നിന്ന് കീറിപ്പോയി (4B).

നശീകരണ മേഖലയുടെ ഉപരിതലത്തിൽ, നാരുകളുടെ ഡീലിമിനേഷൻ വ്യക്തമായി കാണാം; കോർട്ടക്സിനുള്ളിൽ അവ പരസ്പരം വളരെ ദൃഢമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരുന്നുവെന്നും വ്യക്തമാണ് (4C). വേർപിരിയൽ കാരണം കോർട്ടെക്സിനും ക്യൂട്ടിക്കിളിനും ഇടയിലുള്ള ഇന്റർഫേസിലെ നാരുകൾ മാത്രമേ വെളിപ്പെട്ടിട്ടുള്ളൂ (4D), ഇത് കട്ടിയുള്ള കോർട്ടിക്കൽ ഫൈബ്രിലുകളുടെ (250 nm വ്യാസമുള്ള) സാന്നിധ്യം വെളിപ്പെടുത്തി. രൂപഭേദം കാരണം ചില നാരുകൾ ചെറുതായി പുറത്തേക്ക് തള്ളി. അവ പന്നിയുടെ മുടി ശക്തിപ്പെടുത്തുന്ന ഒരു ഏജന്റായി പ്രവർത്തിക്കണം.

ചിത്രം #5: ആനയുടെ മുടിയുടെ രൂപഘടന (А - С) ഒപ്പം ജിറാഫും (D - F). А - പുറംതൊലി; В - സ്റ്റെപ്പ്വൈസ് ഹെയർ ബ്രേക്ക്; С - മുടിയുടെ ഉള്ളിലെ ശൂന്യത നാരുകൾ എവിടെയാണ് കീറിയതെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു. D - ക്യൂട്ടികുലാർ പ്ലേറ്റുകൾ; Е - പോലും മുടി പൊട്ടി; F - ഒടിവുള്ള ഭാഗത്ത് ഉപരിതലത്തിൽ നിന്ന് കീറിയ നാരുകൾ.

ആനക്കുട്ടിയുടെ മുടിക്ക് ഏകദേശം 330 മൈക്രോൺ കനം ഉണ്ടാകും, മുതിർന്നവരിൽ ഇത് 1.5 മില്ലിമീറ്ററിലെത്തും. ഉപരിതലത്തിലെ പ്ലേറ്റുകൾ വേർതിരിച്ചറിയാൻ പ്രയാസമാണ് (5).ആന രോമവും സാധാരണ തകരാൻ സാധ്യതയുണ്ട്, അതായത്. ശുദ്ധമായ ടെൻസൈൽ ഫ്രാക്ചറിലേക്ക്. കൂടാതെ, ഒടിവുള്ള ഉപരിതലത്തിന്റെ രൂപഘടന ഒരു ഘട്ടം ഘട്ടമായുള്ള രൂപം കാണിക്കുന്നു (5B), മുടി കോർട്ടക്സിലെ ചെറിയ വൈകല്യങ്ങളുടെ സാന്നിധ്യം മൂലമാകാം. ഒടിവുണ്ടായ പ്രതലത്തിൽ ചില ചെറിയ ദ്വാരങ്ങളും കാണാം, അവിടെ കേടുപാടുകൾ സംഭവിക്കുന്നതിന് മുമ്പ് ശക്തിപ്പെടുത്തുന്ന ഫൈബ്രിലുകൾ സ്ഥിതി ചെയ്‌തിരിക്കാം (5C).

ക്യൂട്ടിക്കിൾ പ്ലേറ്റുകളുടെ ക്രമീകരണം അത്ര വ്യക്തമല്ലെങ്കിലും ജിറാഫിന്റെ മുടിയും വളരെ കട്ടിയുള്ളതാണ് (370 മൈക്രോൺ).5D). വിവിധ പാരിസ്ഥിതിക ഘടകങ്ങൾ (ഉദാഹരണത്തിന്, ഭക്ഷണം നൽകുമ്പോൾ മരങ്ങൾക്കെതിരായ ഘർഷണം) മൂലമുണ്ടാകുന്ന നാശമാണ് ഇതിന് കാരണമെന്ന് വിശ്വസിക്കപ്പെടുന്നു. വ്യത്യാസങ്ങൾ ഉണ്ടെങ്കിലും, ജിറാഫിന്റെ മുടി പൊട്ടിയത് ആനയുടേതിന് സമാനമാണ് (5F).

ചിത്രം നമ്പർ 6: കാപ്പിബാര ഹെയർ മോർഫോളജി (А - പ്ലേറ്റുകളുടെ ഇരട്ട ക്യൂട്ടികുലാർ ഘടന; В - ഇരട്ട ഘടനയുടെ വിള്ളൽ; С - വിള്ളൽ അതിർത്തിക്ക് സമീപമുള്ള നാരുകൾ പൊട്ടുന്നതും കടുപ്പമുള്ളതുമായി കാണപ്പെടുന്നു; D - ഇരട്ട ഘടനയുടെ വിള്ളൽ മേഖലയിൽ നിന്ന് നീളമേറിയ നാരുകൾ).

കാപ്പിബാറകളുടെയും പെക്കറികളുടെയും മുടി പഠിച്ച മറ്റെല്ലാ രോമങ്ങളിൽ നിന്നും വ്യത്യസ്തമാണ്. കാപ്പിബാരയിൽ, പ്രധാന വ്യത്യാസം ഇരട്ട ക്യൂട്ടിക്കിൾ കോൺഫിഗറേഷന്റെ സാന്നിധ്യവും ഓവൽ മുടിയുടെ ആകൃതിയുമാണ് (6). മുടിയുടെ രണ്ട് കണ്ണാടി ഭാഗങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള ഗ്രോവ് മൃഗങ്ങളുടെ രോമങ്ങളിൽ നിന്ന് വെള്ളം വേഗത്തിൽ നീക്കം ചെയ്യുന്നതിനും അതുപോലെ തന്നെ മികച്ച വായുസഞ്ചാരത്തിനും ആവശ്യമാണ്, ഇത് വേഗത്തിൽ ഉണങ്ങാൻ അനുവദിക്കുന്നു. വലിച്ചുനീട്ടുന്നതിന് വിധേയമാകുമ്പോൾ, തലമുടി ഗ്രോവിനൊപ്പം രണ്ട് ഭാഗങ്ങളായി വിഭജിക്കുകയും ഓരോ ഭാഗവും നശിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു (6B). കോർട്ടക്സിലെ പല നാരുകളും വേർതിരിച്ച് നീട്ടിയിരിക്കുന്നു (6C и 6D).

ചിത്രം #7: പെക്കറി ഹെയർ മോർഫോളജി (А - പുറംതൊലിയുടെ ഘടനയും വിള്ളലിന്റെ സ്ഥലവും; В - കോർട്ടക്സ് നാശത്തിന്റെ രൂപഘടനയും അതിന്റെ ഘടനയുടെ വിശദാംശങ്ങളും; С - അടച്ച സെല്ലുകൾ (വ്യാസം 20 മൈക്രോൺ), നാരുകൾ അടങ്ങുന്ന ചുവരുകൾ; D - സെൽ മതിലുകൾ).

പെക്കറികൾ (കുടുംബം തയാസ്സുയിഡേ, അതായത്. പെക്കറി) മുടിക്ക് ഒരു പോറസ് കോർട്ടക്സുണ്ട്, കൂടാതെ ക്യൂട്ടിക്കിൾ ലെയറിന് പ്രത്യേക പ്ലേറ്റുകളില്ല (7). ഹെയർ കോർട്ടക്സിൽ 10-30 മൈക്രോൺ വലിപ്പമുള്ള അടഞ്ഞ കോശങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു (7B), കെരാറ്റിൻ നാരുകൾ അടങ്ങുന്ന ചുവരുകൾ (7C). ഈ മതിലുകൾ തികച്ചും പോറസാണ്, ഒരു സുഷിരത്തിന്റെ വലുപ്പം ഏകദേശം 0.5-3 മൈക്രോൺ ആണ് (7D).

ചിത്രത്തിൽ കാണുന്നത് പോലെ 7, നാരുകളുള്ള കോർട്ടക്സിന്റെ പിന്തുണയില്ലാതെ, ബ്രേക്ക് ലൈനിനൊപ്പം പുറംതൊലി പൊട്ടുന്നു, ചില സ്ഥലങ്ങളിൽ നാരുകൾ പുറത്തെടുക്കുന്നു. മുടി കൂടുതൽ ലംബമായിരിക്കാൻ ഈ മുടി ഘടന ആവശ്യമാണ്, മൃഗത്തിന്റെ വലുപ്പം ദൃശ്യപരമായി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, ഇത് പെക്കറിക്ക് ഒരു പ്രതിരോധ സംവിധാനമായിരിക്കാം. പെക്കറി മുടി കംപ്രഷനെ നന്നായി പ്രതിരോധിക്കുന്നു, പക്ഷേ വലിച്ചുനീട്ടുന്നതിനെ നേരിടുന്നില്ല.

വ്യത്യസ്ത മൃഗങ്ങളുടെ മുടിയുടെ ഘടനാപരമായ സവിശേഷതകളും പിരിമുറുക്കം മൂലമുള്ള അവയുടെ നാശനഷ്ടങ്ങളും മനസ്സിലാക്കിയ ശാസ്ത്രജ്ഞർ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങൾ വിവരിക്കാൻ തുടങ്ങി.

ചിത്രം നമ്പർ 8: ഓരോ മുടി തരത്തിനും രൂപഭേദം വരുത്തുന്ന ഡയഗ്രം, ഡാറ്റ നേടുന്നതിനുള്ള പരീക്ഷണാത്മക സജ്ജീകരണത്തിന്റെ ഡയഗ്രം (സ്‌ട്രെയിൻ റേറ്റ് 10-2 സെ-1).

മുകളിലുള്ള ഗ്രാഫിൽ നിന്ന് കാണാൻ കഴിയുന്നതുപോലെ, വ്യത്യസ്ത മൃഗങ്ങളുടെ മുടിയിൽ നീട്ടുന്നതിനുള്ള പ്രതികരണം തികച്ചും വ്യത്യസ്തമായിരുന്നു. അങ്ങനെ, ഒരു വ്യക്തിയുടെയും കുതിരയുടെയും പന്നിയുടെയും കരടിയുടെയും മുടി കമ്പിളിയുടെ പ്രതികരണത്തിന് സമാനമായ പ്രതികരണം കാണിച്ചു (മറ്റൊരാളുടേതല്ല, മറിച്ച് ഒരു തുണിത്തരമാണ്).

3.5-5 GPa എന്ന താരതമ്യേന ഉയർന്ന ഇലാസ്റ്റിക് മോഡുലസിൽ, വളവുകൾ ഒരു രേഖീയ (ഇലാസ്റ്റിക്) പ്രദേശം ഉൾക്കൊള്ളുന്നു, തുടർന്ന് 0.20-0.25 വരെ സമ്മർദ്ദം സാവധാനത്തിൽ വർദ്ധിക്കുന്ന ഒരു പീഠഭൂമി, അതിനുശേഷം കാഠിന്യത്തിന്റെ നിരക്ക് ഗണ്യമായി വർദ്ധിക്കുന്നു. പരാജയം 0.40. പീഠഭൂമി പ്രദേശം എന്നത് അഴിച്ചുവിടുന്നതിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു аകെരാറ്റിൻ ഇന്റർമീഡിയറ്റ് ഫിലമെന്റുകളുടെ ഹെലിക്കൽ ഘടന, ചില സന്ദർഭങ്ങളിൽ (ഭാഗികമായി) രൂപാന്തരപ്പെടാം b- ഷീറ്റുകൾ (പരന്ന ഘടനകൾ). പൂർണ്ണമായ അഴിച്ചുപണി 1.31 ന്റെ രൂപഭേദത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്നു, ഇത് ഈ ഘട്ടത്തിന്റെ അവസാനത്തേക്കാൾ വളരെ കൂടുതലാണ് (0.20-0.25).

ഘടനയുടെ ക്രിസ്റ്റലിൻ ത്രെഡ് പോലെയുള്ള ഭാഗം രൂപാന്തരപ്പെടാത്ത ഒരു രൂപരഹിതമായ മാട്രിക്സ് കൊണ്ട് ചുറ്റപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. രൂപരഹിതമായ ഭാഗം മൊത്തം വോളിയത്തിന്റെ 55% വരും, എന്നാൽ ഇന്റർമീഡിയറ്റ് ഫിലമെന്റുകളുടെ വ്യാസം 7 nm ആണെങ്കിൽ മാത്രം, അവ 2 nm രൂപരഹിത പദാർത്ഥത്താൽ വേർതിരിക്കപ്പെടുന്നു. അത്തരം കൃത്യമായ സൂചകങ്ങൾ മുൻ പഠനങ്ങളിൽ ഉരുത്തിരിഞ്ഞതാണ്.

രൂപഭേദത്തിന്റെ കാഠിന്യം ഘട്ടത്തിൽ, കോർട്ടിക്കൽ നാരുകൾക്കിടയിലും മൈക്രോഫിബ്രിൽസ്, ഇന്റർമീഡിയറ്റ് ഫിലമെന്റുകൾ, അമോർഫസ് മാട്രിക്സ് തുടങ്ങിയ ചെറിയ ഘടനാപരമായ ഘടകങ്ങൾക്കിടയിലും സ്ലൈഡിംഗ് സംഭവിക്കുന്നു.

ജിറാഫ്, ആന, പെക്കറി എന്നിവയുടെ രോമങ്ങൾ താരതമ്യേന രേഖീയമായ കാഠിന്യമുള്ള പ്രതികരണം പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു, പീഠഭൂമികളും അതിവേഗം കാഠിന്യമുള്ള പ്രദേശങ്ങളും തമ്മിൽ വ്യക്തമായ വ്യത്യാസമില്ല. ഇലാസ്റ്റിക് മോഡുലസ് താരതമ്യേന കുറവാണ്, ഏകദേശം 2 GPa ആണ്.

മറ്റ് സ്പീഷിസുകളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, തുടർച്ചയായ സമ്മർദ്ദങ്ങൾ പ്രയോഗിക്കുമ്പോൾ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള കാഠിന്യത്താൽ ക്യാപിബാര മുടി ഒരു പ്രതികരണം പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു. ഈ നിരീക്ഷണം കാപ്പിബാരയുടെ മുടിയുടെ അസാധാരണമായ ഘടനയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, അല്ലെങ്കിൽ കൂടുതൽ കൃത്യമായി പറഞ്ഞാൽ രണ്ട് സമമിതി ഭാഗങ്ങളും അവയ്ക്കിടയിലുള്ള ഒരു രേഖാംശ ഗ്രോവും.

വ്യത്യസ്‌ത മൃഗങ്ങളിൽ മുടിയുടെ വ്യാസം കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് യങ്ങിന്റെ മോഡുലസ് (രേഖാംശ ഇലാസ്റ്റിക് മോഡുലസ്) കുറയുന്നുവെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്ന മുൻ പഠനങ്ങൾ ഇതിനകം തന്നെ നടത്തിയിട്ടുണ്ട്. പെക്കറിയുടെ യംഗ് മോഡുലസ് മറ്റ് മൃഗങ്ങളെ അപേക്ഷിച്ച് വളരെ കുറവാണെന്ന് ഈ കൃതികൾ അഭിപ്രായപ്പെട്ടു, ഇത് മുടിയുടെ ഘടനയുടെ സുഷിരത മൂലമാകാം.

പെക്കറിയുടെ മുടിയിൽ കറുപ്പും വെളുപ്പും ഉള്ള ഭാഗങ്ങൾ ഉണ്ടെന്നതും കൗതുകകരമാണ് (രണ്ട് നിറങ്ങൾ). മുടിയുടെ വെളുത്ത ഭാഗത്ത് ടെൻസൈൽ ബ്രേക്കുകൾ മിക്കപ്പോഴും സംഭവിക്കാറുണ്ട്. കറുത്ത മുടിയിൽ മാത്രം കാണപ്പെടുന്ന മെലനോസോമുകളുടെ സാന്നിധ്യം മൂലമാണ് കറുത്ത പ്രദേശത്തിന്റെ വർദ്ധിച്ച പ്രതിരോധം.

ഈ നിരീക്ഷണങ്ങളെല്ലാം യഥാർത്ഥത്തിൽ അദ്വിതീയമാണ്, പക്ഷേ പ്രധാന ചോദ്യം അവശേഷിക്കുന്നു: മുടിയുടെ അളവുകൾ അതിന്റെ ശക്തിയിൽ ഒരു പങ്കു വഹിക്കുന്നുണ്ടോ?

സസ്തനികളിലെ മുടിയെ ഞങ്ങൾ വിവരിക്കുകയാണെങ്കിൽ, ഗവേഷകർക്ക് അറിയാവുന്ന പ്രധാന വസ്തുതകൾ നമുക്ക് ഹൈലൈറ്റ് ചെയ്യാൻ കഴിയും:

• മിക്ക തരത്തിലുള്ള മുടിയിലും ഇത് മധ്യഭാഗത്ത് കട്ടിയുള്ളതും അറ്റത്തേക്ക് ചുരുങ്ങുന്നതുമാണ്; വന്യമൃഗങ്ങളുടെ രോമങ്ങൾ അവയുടെ ആവാസവ്യവസ്ഥ കാരണം കട്ടിയുള്ളതാണ്;
• ഒരു സ്പീഷിസിന്റെ രോമങ്ങളുടെ വ്യാസത്തിലുള്ള വ്യതിയാനങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നത്, മിക്ക രോമങ്ങളുടെയും കനം നൽകിയിരിക്കുന്ന ജന്തുജാലങ്ങളുടെ പൊതുവായ കനം പരിധിക്കുള്ളിൽ വ്യത്യാസപ്പെടുന്നു എന്നാണ്. ഒരേ ഇനത്തിന്റെ വ്യത്യസ്ത പ്രതിനിധികൾക്കിടയിൽ രോമങ്ങളുടെ കനം വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കാം, എന്നാൽ ഈ വ്യത്യാസത്തെ സ്വാധീനിക്കുന്നത് ഇപ്പോഴും അജ്ഞാതമാണ്;
• വ്യത്യസ്‌ത ഇനം സസ്തനികൾക്ക് വ്യത്യസ്‌ത രോമ കനം ഉണ്ട് (ക്ലിഷെ പോലെ).

പൊതുവായി ലഭ്യമായ ഈ വസ്തുതകളും പരീക്ഷണങ്ങളിൽ ലഭിച്ച ഡാറ്റയും സംഗ്രഹിച്ചുകൊണ്ട്, മുടിയുടെ കനവും അതിന്റെ ശക്തിയും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം സ്ഥാപിക്കുന്നതിന് എല്ലാ ഫലങ്ങളും താരതമ്യം ചെയ്യാൻ ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് കഴിഞ്ഞു.

ചിത്രം നമ്പർ 9: വ്യത്യസ്ത മൃഗങ്ങളിൽ മുടി കനവും അതിന്റെ ശക്തിയും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം.

മുടിയുടെ വ്യാസത്തിലും വിപുലീകരണത്തിലുമുള്ള വ്യത്യാസങ്ങൾ കാരണം, വെയ്‌ബുൾ സ്ഥിതിവിവരക്കണക്കുകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി അവയുടെ ടെൻസൈൽ സമ്മർദ്ദങ്ങൾ പ്രവചിക്കാൻ കഴിയുമോ എന്ന് കാണാൻ ശാസ്ത്രജ്ഞർ തീരുമാനിച്ചു, ഇത് സാമ്പിൾ വലുപ്പത്തിലും തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന വൈകല്യ വലുപ്പത്തിലും പ്രത്യേകമായി കണക്കാക്കാം.

വോളിയം ഉള്ള ഒരു മുടി സെഗ്മെന്റ് ആണെന്ന് അനുമാനിക്കപ്പെടുന്നു V ഉൾക്കൊള്ളുന്നു n വോളിയത്തിന്റെ ഘടകങ്ങൾ, ഓരോ യൂണിറ്റ് വോളിയം V0 വൈകല്യങ്ങളുടെ സമാനമായ വിതരണമുണ്ട്. ഒരു നിശ്ചിത വോൾട്ടേജ് തലത്തിൽ, ഏറ്റവും ദുർബലമായ ലിങ്ക് അനുമാനം ഉപയോഗിക്കുന്നു σ സംഭാവ്യത P വോളിയം ഉപയോഗിച്ച് നൽകിയിരിക്കുന്ന മുടി വിഭാഗത്തിന്റെ സമഗ്രത നിലനിർത്തുന്നു V ഓരോ വോളിയം ഘടകങ്ങളുടെയും സമഗ്രത നിലനിർത്തുന്നതിനുള്ള അധിക സാധ്യതകളുടെ ഉൽപ്പന്നമായി പ്രകടിപ്പിക്കാം, അതായത്:

P(V) = P(V0) · P(V0)… · P(V0) = · P(V0)n

വോളിയം എവിടെയാണ് V n വോളിയം ഘടകങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു V0. വോൾട്ടേജ് കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് P(V) സ്വാഭാവികമായും കുറയുന്നു.

രണ്ട്-പാരാമീറ്റർ വെയ്ബുൾ ഡിസ്ട്രിബ്യൂഷൻ ഉപയോഗിച്ച്, മുഴുവൻ വോള്യത്തിന്റെയും പരാജയത്തിന്റെ സംഭാവ്യത ഇപ്രകാരം പ്രകടിപ്പിക്കാം:

1 - P = 1 - exp [ -V/V0 · (σ/σ0)m]

എവിടെ σ - പ്രയോഗിച്ച വോൾട്ടേജ്, σ0 എന്നത് സ്വഭാവ സവിശേഷതയാണ് (റഫറൻസ്) ശക്തി, കൂടാതെ m - വെയ്ബുൾ മോഡുലസ്, ഇത് പ്രോപ്പർട്ടി വ്യതിയാനത്തിന്റെ അളവുകോലാണ്. സാമ്പിൾ വലുപ്പം കൂടുന്നതിനനുസരിച്ച് നാശത്തിന്റെ സാധ്യത വർദ്ധിക്കുന്നു എന്നത് ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ് V സ്ഥിരമായ വോൾട്ടേജിൽ σ.

ചാർട്ടിൽ 9 മനുഷ്യന്റെയും കാപ്പിബാറയുടെയും മുടിക്ക് വേണ്ടിയുള്ള പരീക്ഷണ പരാജയ സമ്മർദ്ദങ്ങളുടെ വെയ്ബുൾ വിതരണം കാണിക്കുന്നു. മറ്റ് ജീവജാലങ്ങൾക്കുള്ള വളവുകൾ മനുഷ്യ മുടിക്ക് തുല്യമായ m മൂല്യമുള്ള ഫോർമുല #2 ഉപയോഗിച്ച് പ്രവചിച്ചു (m = 0.11).

ഉപയോഗിച്ച ശരാശരി വ്യാസം: പന്നി - 235 µm, കുതിര - 200 µm, പെക്കറി - 300 µm, കരടി - 70 µm, ആനയുടെ മുടി - 345 µm, ജിറാഫ് - 370 µm.

ബ്രേക്കിംഗ് സമ്മർദ്ദം നിർണ്ണയിക്കാൻ കഴിയുന്ന വസ്തുതയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി P(V) = 0.5, ഈ ഫലങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നത് സ്പീഷീസുകളിലുടനീളം മുടിയുടെ വ്യാസം വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് പരാജയ സമ്മർദ്ദം കുറയുന്നു എന്നാണ്.

ചാർട്ടിൽ 9B പരാജയത്തിന്റെ 50% സാധ്യതയിൽ പ്രവചിക്കപ്പെട്ട വിള്ളൽ സമ്മർദ്ദങ്ങൾ കാണിക്കുന്നു (P(V) = 0.5) കൂടാതെ വ്യത്യസ്‌ത ജീവിവർഗങ്ങളുടെ ശരാശരി പരീക്ഷണാത്മക ബ്രേക്കിംഗ് സ്ട്രെസ്.

മുടിയുടെ വ്യാസം 100 മുതൽ 350 മില്ലിമീറ്റർ വരെ വർദ്ധിക്കുമ്പോൾ, അതിന്റെ ബ്രേക്കിംഗ് സ്ട്രെസ് 200-250 MPa ൽ നിന്ന് 125-150 MPa ആയി കുറയുന്നു. വെയ്‌ബുൾ ഡിസ്ട്രിബ്യൂഷൻ സിമുലേഷൻ ഫലങ്ങൾ യഥാർത്ഥ നിരീക്ഷണ ഫലങ്ങളുമായി മികച്ച യോജിപ്പിലാണ്. വളരെ പോറസായതിനാൽ പെക്കറി മുടി മാത്രമാണ് അപവാദം. വെയ്ബുൾ ഡിസ്ട്രിബ്യൂഷൻ മോഡലിംഗ് കാണിക്കുന്നതിനേക്കാൾ കുറവാണ് പെക്കറി മുടിയുടെ യഥാർത്ഥ ശക്തി.

പഠനത്തിന്റെ സൂക്ഷ്മതകളെക്കുറിച്ച് കൂടുതൽ വിശദമായി അറിയുന്നതിന്, ഞാൻ നോക്കാൻ ശുപാർശ ചെയ്യുന്നു ശാസ്ത്രജ്ഞർ റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യുന്നു и അധിക മെറ്റീരിയലുകൾ അവന്.

എപ്പിലോഗ്

മേൽപ്പറഞ്ഞ നിരീക്ഷണങ്ങളുടെ പ്രധാന നിഗമനം കട്ടിയുള്ള മുടി ശക്തമായ മുടിക്ക് തുല്യമല്ല എന്നതാണ്. ശരിയാണ്, ശാസ്ത്രജ്ഞർ തന്നെ പറയുന്നതുപോലെ, ഈ പ്രസ്താവന സഹസ്രാബ്ദത്തിന്റെ കണ്ടെത്തലല്ല, കാരണം മെറ്റൽ വയർ പഠിക്കുമ്പോൾ സമാനമായ നിരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തിയിട്ടുണ്ട്. ഇവിടെ പോയിന്റ് ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലോ മെക്കാനിക്‌സിലോ ജീവശാസ്ത്രത്തിലോ അല്ല, സ്ഥിതിവിവരക്കണക്കിലാണ് - വലിയ വസ്തു, വൈകല്യങ്ങൾക്കുള്ള സാധ്യത വർദ്ധിക്കുന്നു.

ഇന്ന് ഞങ്ങൾ അവലോകനം ചെയ്‌ത പ്രവൃത്തികൾ അവരുടെ സഹപ്രവർത്തകരെ പുതിയ സിന്തറ്റിക് മെറ്റീരിയലുകൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ സഹായിക്കുമെന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞർ വിശ്വസിക്കുന്നു. ആധുനിക സാങ്കേതിക വിദ്യകൾ വികസിപ്പിച്ചിട്ടും മനുഷ്യന്റെയോ ആനയുടെയോ രോമങ്ങൾ പോലെയുള്ള എന്തെങ്കിലും സൃഷ്ടിക്കാൻ അവർക്ക് ഇതുവരെ കഴിവില്ല എന്നതാണ് പ്രധാന പ്രശ്നം. എല്ലാത്തിനുമുപരി, വളരെ ചെറിയ എന്തെങ്കിലും സൃഷ്ടിക്കുന്നത് ഇതിനകം ഒരു വെല്ലുവിളിയാണ്, അതിന്റെ സങ്കീർണ്ണമായ ഘടന പരാമർശിക്കേണ്ടതില്ല.

നമുക്ക് കാണാനാകുന്നതുപോലെ, ഭാവിയിലെ അൾട്രാ-സ്ട്രോംഗ്, അൾട്രാ-ലൈറ്റ് മെറ്റീരിയലുകൾക്ക് പ്രചോദനമായി ചിലന്തി സിൽക്ക് മാത്രമല്ല ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ ശ്രദ്ധ അർഹിക്കുന്നതെന്ന് ഈ പഠനം തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട്, മാത്രമല്ല മനുഷ്യ മുടിക്ക് അതിന്റെ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളും അതിശയകരമായ ശക്തിയും കൊണ്ട് ആശ്ചര്യപ്പെടുത്താൻ കഴിയും.

വായനയ്ക്ക് നന്ദി, ജിജ്ഞാസയോടെ തുടരുക, നല്ല ആഴ്‌ച ആസ്വദിക്കൂ സുഹൃത്തുക്കളെ. 🙂

ചില പരസ്യങ്ങൾ 🙂

ഞങ്ങളോടൊപ്പം താമസിച്ചതിന് നന്ദി. ഞങ്ങളുടെ ലേഖനങ്ങൾ നിങ്ങൾക്ക് ഇഷ്ടമാണോ? കൂടുതൽ രസകരമായ ഉള്ളടക്കം കാണാൻ ആഗ്രഹിക്കുന്നുണ്ടോ? ഒരു ഓർഡർ നൽകി അല്ലെങ്കിൽ സുഹൃത്തുക്കൾക്ക് ശുപാർശ ചെയ്തുകൊണ്ട് ഞങ്ങളെ പിന്തുണയ്ക്കുക, $4.99 മുതൽ ഡെവലപ്പർമാർക്കുള്ള ക്ലൗഡ് VPS, എൻട്രി ലെവൽ സെർവറുകളുടെ ഒരു അദ്വിതീയ അനലോഗ്, നിങ്ങൾക്കായി ഞങ്ങൾ കണ്ടുപിടിച്ചതാണ്: VPS (KVM) E5-2697 v3 (6 കോറുകൾ) 10GB DDR4 480GB SSD 1Gbps-നെക്കുറിച്ചുള്ള മുഴുവൻ സത്യവും $19 മുതൽ അല്ലെങ്കിൽ എങ്ങനെ ഒരു സെർവർ പങ്കിടാം? (RAID1, RAID10 എന്നിവയ്‌ക്കൊപ്പം 24 കോറുകൾ വരെയും 40GB DDR4 വരെയും ലഭ്യമാണ്).

ആംസ്റ്റർഡാമിലെ Equinix Tier IV ഡാറ്റാ സെന്ററിൽ Dell R730xd 2 മടങ്ങ് വിലക്കുറവാണോ? ഇവിടെ മാത്രം 2 x Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 TV $199 മുതൽ നെതർലാൻഡിൽ! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - $99 മുതൽ! കുറിച്ച് വായിക്കുക ഇൻഫ്രാസ്ട്രക്ചർ കോർപ്പറേഷൻ എങ്ങനെ നിർമ്മിക്കാം. ഒരു പൈസയ്ക്ക് 730 യൂറോ വിലയുള്ള Dell R5xd E2650-4 v9000 സെർവറുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന ക്ലാസ്?

അവലംബം: www.habr.com