Ambao nywele ni nguvu zaidi: nywele morphology

Ambao nywele ni nguvu zaidi: nywele morphology

Nywele kwa mtu wa kisasa sio kitu zaidi ya kipengele cha kujitambulisha kwa kuona, sehemu ya picha na picha. Pamoja na hayo, fomu hizi za ngozi za ngozi zina kazi kadhaa muhimu za kibaiolojia: ulinzi, thermoregulation, kugusa, nk. Je, nywele zetu zina nguvu kiasi gani? Kama ilivyotokea, wana nguvu mara nyingi kuliko nywele za tembo au twiga.

Leo tutafahamishana na utafiti ambao wanasayansi kutoka Chuo Kikuu cha California (Marekani) waliamua kupima jinsi unene wa nywele na nguvu zake zinavyohusiana katika wanyama mbalimbali wakiwemo binadamu. Ni nywele za nani zenye nguvu zaidi, ni sifa gani za mitambo ambazo aina tofauti za nywele zina, na utafiti huu unawezaje kusaidia kukuza aina mpya za nyenzo? Tunajifunza kuhusu hili kutokana na ripoti ya wanasayansi. Nenda.

Msingi wa utafiti

Nywele, zinazojumuisha kwa kiasi kikubwa keratini ya protini, ni malezi ya pembe ya ngozi ya mamalia. Kwa kweli, nywele, pamba na manyoya ni sawa. Muundo wa nywele una bamba za keratini ambazo hupishana, kama tawala zinazoanguka juu ya kila mmoja. Kila nywele ina tabaka tatu: cuticle ni safu ya nje na ya kinga; gamba - gamba, yenye seli elongated wafu (muhimu kwa nguvu na elasticity ya nywele, huamua rangi yake kutokana na melanini) na medula - safu ya kati ya nywele, yenye seli laini keratini na mashimo hewa, ambayo ni. kushiriki katika uhamisho wa virutubisho kwa tabaka nyingine.

Ambao nywele ni nguvu zaidi: nywele morphology

Ikiwa nywele imegawanywa kwa wima, tunapata sehemu ya subcutaneous (shimoni) na sehemu ya chini ya ngozi (bulb au mizizi). Balbu imezungukwa na follicle, sura ambayo huamua sura ya nywele yenyewe: follicle ya pande zote ni sawa, follicle ya mviringo ni curly kidogo, follicle ya umbo la figo ni curly.

Wanasayansi wengi wanapendekeza kwamba mageuzi ya binadamu yanabadilika kutokana na maendeleo ya kiteknolojia. Hiyo ni, baadhi ya viungo na miundo katika mwili wetu hatua kwa hatua kuwa rudimentary - wale ambao wamepoteza lengo lao. Sehemu hizi za mwili ni pamoja na meno ya hekima, kiambatisho na nywele za mwili. Kwa maneno mengine, wanasayansi wanaamini kwamba baada ya muda, miundo hii itatoweka tu kutoka kwa anatomy yetu. Ikiwa hii ni kweli au la ni vigumu kusema, lakini kwa watu wengi wa kawaida, meno ya hekima, kwa mfano, yanahusishwa na kutembelea daktari wa meno kwa kuondolewa kwao kuepukika.

Iwe hivyo, mtu anahitaji nywele; inaweza kuwa haina tena jukumu muhimu katika udhibiti wa joto, lakini bado ni sehemu muhimu ya aesthetics. Vile vile vinaweza kusemwa juu ya utamaduni wa ulimwengu. Katika nchi nyingi, tangu nyakati za zamani, nywele zilionekana kuwa chanzo cha nguvu zote, na kukata kulihusishwa na matatizo iwezekanavyo ya afya na hata kushindwa katika maisha. Maana takatifu ya nywele ilihamia kutoka kwa mila ya shaman ya makabila ya kale hadi dini za kisasa zaidi, kazi za waandishi, wasanii na wachongaji. Hasa, uzuri wa kike mara nyingi ulihusiana kwa karibu na jinsi nywele za wanawake wa kupendeza zilivyoonekana au zilivyoonyeshwa (kwa mfano, katika uchoraji).

Ambao nywele ni nguvu zaidi: nywele morphology
Angalia jinsi nywele za Venus zinavyoonyeshwa (Sandro Botticelli, "Kuzaliwa kwa Venus", 1485).

Hebu tuache kando kipengele cha kitamaduni na uzuri wa nywele na kuanza kuzingatia utafiti wa wanasayansi.

Nywele, kwa namna moja au nyingine, zipo katika aina nyingi za mamalia. Ikiwa kwa wanadamu sio muhimu tena kutoka kwa mtazamo wa kibiolojia, basi kwa wawakilishi wengine wa ulimwengu wa wanyama pamba na manyoya ni sifa muhimu. Wakati huo huo, kwa suala la muundo wao wa msingi, nywele za binadamu na, kwa mfano, nywele za tembo zinafanana sana, ingawa kuna tofauti. Ya wazi zaidi kati yao ni vipimo, kwa sababu nywele za tembo ni nene zaidi kuliko zetu, lakini, kama ilivyotokea, sio nguvu.

Wanasayansi wamekuwa wakisoma nywele na pamba kwa muda mrefu sana. Matokeo ya kazi hizi yalitekelezwa katika cosmetology na dawa, na katika tasnia nyepesi (au, kama Kalugina L.P. anayejulikana angesema: "sekta nyepesi"), au kwa usahihi zaidi katika nguo. Aidha, utafiti wa nywele umesaidia sana katika maendeleo ya biomaterials kulingana na keratin, ambayo mwanzoni mwa karne iliyopita walijifunza kujitenga na pembe za wanyama kwa kutumia chokaa.

Keratini iliyopatikana hivyo ilitumiwa kuunda gel ambazo zinaweza kuimarishwa kwa kuongeza formaldehyde. Baadaye, walijifunza kutenganisha keratin sio tu kutoka kwa pembe za wanyama, bali pia kutoka kwa manyoya yao, na pia kutoka kwa nywele za binadamu. Dutu kulingana na keratin zimepata matumizi yao katika vipodozi, composites na hata katika mipako ya kibao.

Siku hizi, tasnia ya kusoma na kutengeneza nyenzo za kudumu na nyepesi inakua haraka. Nywele, kuwa hivyo kwa kawaida, ni mojawapo ya vifaa vya asili vinavyohamasisha aina hii ya utafiti. Fikiria nguvu za mvutano wa pamba na nywele za binadamu, ambazo ni kati ya 200 hadi 260 MPa, ambayo ni sawa na nguvu maalum ya 150-200 MPa / mg m-3. Na hii ni karibu kulinganishwa na chuma (250 MPa / mg m-3).

Jukumu kuu katika malezi ya mali ya mitambo ya nywele inachezwa na muundo wake wa kihierarkia, kukumbusha doll ya matryoshka. Kipengele muhimu zaidi cha muundo huu ni gamba la ndani la seli za cortical (kipenyo kuhusu 5 μm na urefu wa 100 μm), inayojumuisha macrofibrils ya makundi (kipenyo kuhusu 0.2-0.4 μm), ambayo, kwa upande wake, inajumuisha nyuzi za kati (7.5 nm). kwa kipenyo ), iliyoingizwa kwenye tumbo la amofasi.

Mali ya mitambo ya nywele, unyeti wake kwa joto, unyevu na deformation ni matokeo ya moja kwa moja ya mwingiliano wa vipengele vya amorphous na fuwele vya cortex. Nyuzi za keratini za gamba la nywele za binadamu kwa kawaida huwa na urefu wa juu, na mkazo wa zaidi ya 40%.

Thamani hiyo ya juu ni kutokana na kufuta muundo а-keratin na, katika hali nyingine, mabadiliko yake ndani b-keratin, ambayo husababisha kuongezeka kwa urefu (zamu kamili ya helix 0.52 nm imenyoshwa hadi 1.2 nm katika usanidi. b) Hii ni mojawapo ya sababu kuu kwa nini tafiti nyingi zimezingatia hasa keratin ili kuiunda upya katika fomu ya synthetic. Lakini safu ya nje ya nywele (cuticle), kama tunavyojua tayari, ina sahani (mikroni 0.3-0.5 nene na urefu wa mikroni 40-60).

Hapo awali, wanasayansi tayari wamefanya utafiti juu ya mali ya mitambo ya nywele za watu kutoka umri tofauti na makabila. Katika kazi hii, msisitizo uliwekwa katika kusoma tofauti katika mali ya mitambo ya nywele za aina tofauti za wanyama, yaani: wanadamu, farasi, dubu, nguruwe za mwitu, capybaras, peccaries, twiga na tembo.

Matokeo ya utafiti

Ambao nywele ni nguvu zaidi: nywele morphology
Picha #1: Mofolojia ya nywele za binadamu (А - cuticle; В - fracture ya cortex; kuonyesha mwisho wa nyuzi, С - uso wa kosa, ambapo tabaka tatu zinaonekana; D - uso wa upande wa gamba, unaoonyesha urefu wa nyuzi).

Nywele za mtu mzima zina kipenyo cha mikroni 80-100. Kwa utunzaji wa kawaida wa nywele, muonekano wao ni kamili (1A) Sehemu ya ndani ya nywele za binadamu ni cortex ya nyuzi. Baada ya kupima kwa nguvu, iligundulika kuwa cuticle na cortex ya nywele za binadamu ilivunjika kwa njia tofauti: cuticle kawaida huvunjika kwa abrasively (crumple), na nyuzi za keratini kwenye cortex zilivuliwa na kuvutwa nje ya muundo wa jumla.1V).

Pichani 1C uso wa tete wa cuticle unaonekana wazi na taswira ya tabaka, ambazo ni sahani za cuticle zinazoingiliana na zina unene wa 350-400 nm. Delamination iliyozingatiwa kwenye uso wa fracture, pamoja na asili ya brittle ya uso huu, inaonyesha mawasiliano dhaifu ya interfacial kati ya cuticle na cortex, na kati ya nyuzi ndani ya cortex.

Nyuzi za keratini kwenye gamba zilitolewa nje (1D) Hii inaonyesha kwamba cortex ya nyuzi inawajibika kwa nguvu ya mitambo ya nywele.

Ambao nywele ni nguvu zaidi: nywele morphology
Picha Na. 2: Mofolojia ya nywele za farasi (А - cuticle, baadhi ya sahani ambazo zimepotoka kidogo kutokana na ukosefu wa huduma; В - kuonekana kwa kupasuka; С - maelezo ya kupasuka kwa cortex, ambapo cuticle iliyopigwa inaonekana; D - maelezo ya cuticle).

Muundo wa nywele za farasi ni sawa na nywele za kibinadamu, isipokuwa kwa kipenyo, ambacho ni 50% kubwa (microns 150). Kwenye picha 2A Unaweza kuona uharibifu wa wazi wa cuticle, ambapo sahani nyingi haziunganishwa kwa karibu na shimoni kama zilivyokuwa kwenye nywele za binadamu. Mahali ya mapumziko ya nywele za farasi ina mapumziko ya kawaida na mapumziko ya nywele (delamination ya sahani za cuticle). Washa 2V Aina zote mbili za uharibifu zinaonekana. Katika maeneo ambayo lamellae imevunjwa kabisa, kiolesura kati ya cuticle na cortex inaonekana (2C) Nyuzi kadhaa zilichanwa na kuharibika kwenye kiolesura. Kulinganisha uchunguzi huu na uchunguzi wa awali (nywele za binadamu), kushindwa vile kunaonyesha kuwa nywele za farasi hazikupata mkazo mwingi kama nywele za binadamu wakati nyuzi kwenye cortex zilitolewa na kutengwa kabisa na cuticle. Inaweza pia kuonekana kuwa sahani zingine zimejitenga kutoka kwa fimbo, ambayo inaweza kuwa kwa sababu ya mkazo wa mkazo (2D).

Ambao nywele ni nguvu zaidi: nywele morphology
Picha #3: Mofolojia ya nywele za dubu (А - cuticle; В - uharibifu katika pointi mbili zinazohusiana na eneo la kupasuka; С - kupasuka kwa cuticle na delamination ya nyuzi katika cortex; D - maelezo ya muundo wa nyuzi, nyuzi kadhaa za vidogo kutoka kwa muundo wa jumla zinaonekana).

Unene wa nywele za dubu ni 80 microns. Sahani za cuticle zimeunganishwa sana kwa kila mmoja (3A), na katika baadhi ya maeneo ni vigumu hata kutofautisha sahani za mtu binafsi. Hii inaweza kuwa kutokana na msuguano wa nywele dhidi ya jirani. Chini ya mkazo wa mkazo, nywele hizi ziligawanyika kihalisi na kuonekana kwa nyufa ndefu (zilizowekwa ndani 3B), ikionyesha kuwa kwa athari dhaifu ya kumfunga ya cuticle iliyoharibiwa, nyuzi za keratin kwenye cortex zilipungua kwa urahisi. Delamination ya cortex husababisha mapumziko kwenye cuticle, kama inavyothibitishwa na muundo wa zigzag wa mapumziko (3C) Mvutano huu husababisha baadhi ya nyuzi kuvutwa nje ya gamba (3D).

Ambao nywele ni nguvu zaidi: nywele morphology
Picha Na. 4: mofolojia ya nywele za nguruwe (А - fracture ya kawaida ya gorofa ya nywele; В - muundo wa cuticle unaonyesha hali mbaya ya uadilifu (kikundi) cha sahani; С - maelezo ya pengo kwenye interface kati ya cuticle na cortex; D - nyuzi zilizoinuliwa kutoka kwa wingi wa jumla na nyuzi zinazojitokeza).

Nywele za boar ni nene kabisa (230 mm), hasa kwa kulinganisha na nywele za kubeba. Kupasuka kwa nywele za nguruwe wakati zimeharibiwa inaonekana wazi kabisa (4A) perpendicular kwa mwelekeo wa mkazo wa mkazo.

Sahani ndogo zilizo wazi za cuticle zilichanwa kutoka kwa mwili mkuu wa nywele kwa sababu ya kunyoosha kingo zao (4V).

Juu ya uso wa eneo la uharibifu, delamination ya nyuzi inaonekana wazi; ni wazi pia kwamba walikuwa wameunganishwa sana kwa kila mmoja ndani ya cortex (4C) Nyuzi pekee kwenye kiolesura kati ya gamba na cuticle zilifichuliwa kwa sababu ya kutengana (4D), ambayo ilifunua uwepo wa nyuzi nene za cortical (250 nm kwa kipenyo). Baadhi ya nyuzi zilijitokeza kidogo kutokana na deformation. Wanapaswa kutumika kama wakala wa kuimarisha nywele za boar.

Ambao nywele ni nguvu zaidi: nywele morphology
Picha #5: Mofolojia ya nywele za tembo (А - С) na twiga (D - F). А - cuticle; В - kuvunja nywele kwa hatua kwa hatua; С - utupu ndani ya nywele huonyesha mahali ambapo nyuzi zilikatwa. D - sahani za cuticular; Е - hata kuvunja nywele; F - nyuzi zilizopasuka kutoka kwa uso katika eneo la fracture.

Nywele za mtoto wa tembo zinaweza kuwa na unene wa microns 330, na kwa mtu mzima inaweza kufikia 1.5 mm. Sahani zilizo juu ya uso ni ngumu kutofautisha (5A).Nywele za tembo pia zinakabiliwa na kuvunjika kwa kawaida, i.e. kwa fracture safi ya mvutano. Kwa kuongezea, morpholojia ya uso wa fracture inaonyesha mwonekano wa hatua (5V), labda kutokana na kuwepo kwa kasoro ndogo katika kamba ya nywele. Shimo zingine ndogo pia zinaweza kuonekana kwenye uso wa fracture, ambapo nyuzi za kuimarisha zilipatikana kabla ya uharibifu (5C).

Nywele za twiga pia ni nene kabisa (microns 370), ingawa mpangilio wa sahani za cuticle sio wazi sana (5D) Inaaminika kuwa hii ni kutokana na uharibifu wao na mambo mbalimbali ya mazingira (kwa mfano, msuguano dhidi ya miti wakati wa kulisha). Licha ya tofauti hizo, nywele za twiga zilikuwa sawa na za tembo (5F).

Ambao nywele ni nguvu zaidi: nywele morphology
Picha Na. 6: mofolojia ya nywele ya capybara (А - muundo wa cuticular mbili wa sahani; В - kupasuka kwa muundo wa mara mbili; С - nyuzi karibu na mpaka wa kupasuka huonekana kuwa brittle na ngumu; D - nyuzi nyembamba kutoka kwa ukanda wa kupasuka kwa muundo wa mara mbili).

Nywele za capybaras na peccaries ni tofauti na nywele nyingine zote zilizojifunza. Katika capybara, tofauti kuu ni uwepo wa usanidi wa cuticle mbili na sura ya nywele ya mviringo (6A) Groove kati ya sehemu mbili za kioo za nywele ni muhimu ili kuondoa maji kutoka kwa manyoya ya mnyama kwa kasi, na pia kwa uingizaji hewa bora, ambayo inaruhusu kukauka kwa kasi. Inapofunuliwa kwa kunyoosha, nywele imegawanywa katika sehemu mbili kando ya groove, na kila sehemu inaharibiwa (6V) Nyuzi nyingi za gamba zimetenganishwa na kunyooshwa (6C и 6D).

Ambao nywele ni nguvu zaidi: nywele morphology
Picha #7: Mofolojia ya nywele ya Peccary (А - muundo wa cuticle na mahali pa kupasuka; В - morphology ya uharibifu wa cortex na maelezo ya muundo wake; С seli zilizofungwa (kipenyo cha microns 20), kuta ambazo zinajumuisha nyuzi; D - kuta za seli).

Peccaries (familia Tayassuidae, i.e. nywele za peccary) zina gamba la porous, na safu ya cuticle haina sahani tofauti (7A) Gome la nywele lina seli zilizofungwa zenye mikroni 10-30.7V), kuta zake zinajumuisha nyuzi za keratin (7C) Kuta hizi zina vinyweleo kabisa, na saizi ya pore moja ni kama mikroni 0.5-3.7D).

Kama unavyoona kwenye picha 7A, bila msaada wa cortex ya nyuzi, cuticle hupasuka kando ya mstari wa kuvunja, na nyuzi hutolewa nje katika maeneo fulani. Muundo huu wa nywele ni muhimu kwa nywele kuwa wima zaidi, kuibua kuongeza ukubwa wa mnyama, ambayo inaweza kuwa utaratibu wa ulinzi kwa peccary. Nywele za Peccary zinapinga ukandamizaji vizuri, lakini hazikabiliani na kunyoosha.

Baada ya kuelewa vipengele vya muundo wa nywele za wanyama tofauti, pamoja na aina zao za uharibifu kutokana na mvutano, wanasayansi walianza kuelezea mali ya mitambo.

Ambao nywele ni nguvu zaidi: nywele morphology
Picha Na. 8: mchoro wa deformation kwa kila aina ya nywele na mchoro wa usanidi wa majaribio ya kupata data (kiwango cha matatizo 10-2 s-1).

Kama inavyoonekana kwenye grafu hapo juu, jibu la kunyoosha nywele za spishi tofauti za wanyama lilikuwa tofauti kabisa. Kwa hivyo, nywele za mtu, farasi, boar na dubu zilionyesha majibu sawa na majibu ya pamba (sio ya mtu mwingine, lakini nyenzo za nguo).

Katika moduli ya juu kiasi ya elastic ya 3.5-5 GPa, mikunjo inajumuisha eneo la mstari (elastiki), ikifuatiwa na uwanda wenye mkazo unaoongezeka polepole hadi mkazo wa 0.20-0.25, baada ya hapo kasi ya ugumu huongezeka sana hadi shida ya kushindwa ya 0.40. Eneo la uwanda linarejelea kutuliza а- muundo wa helical wa nyuzi za kati za keratin, ambazo katika hali nyingine zinaweza (sehemu) kubadilika kuwa b-shuka (miundo ya gorofa). Kufungua kamili kunasababisha deformation ya 1.31, ambayo ni ya juu zaidi kuliko mwisho wa hatua hii (0.20-0.25).

Sehemu ya muundo inayofanana na uzi wa fuwele imezungukwa na matrix ya amofasi ambayo haibadiliki. Sehemu ya amofasi hufanya karibu 55% ya jumla ya kiasi, lakini tu ikiwa kipenyo cha nyuzi za kati ni 7 nm na kwamba zimetenganishwa na 2 nm ya nyenzo za amorphous. Viashiria sahihi vile vimepatikana katika masomo ya awali.

Wakati wa hatua ya ugumu wa deformation, kuteleza hutokea kati ya nyuzi gamba na vile vile kati ya vipengele vidogo vya kimuundo kama vile nyuzi ndogo, nyuzi za kati, na tumbo la amofasi.

Twiga, tembo na manyoya ya pekari huonyesha mwitikio mgumu kiasi usio na tofauti ya wazi kati ya miinuko na maeneo ya ugumu wa haraka (kilele). Moduli ya elastic ni ya chini na ni kuhusu 2 GPa.

Tofauti na spishi zingine, nywele za capybara zinaonyesha mwitikio unaoonyeshwa na ugumu wa haraka wakati mikazo ya mfululizo inatumika. Uchunguzi huu unahusishwa na muundo usio wa kawaida wa nywele za capybara, au kwa usahihi zaidi na kuwepo kwa sehemu mbili za ulinganifu na groove ya longitudinal kati yao.

Uchunguzi wa awali tayari umefanywa ambao unaonyesha kwamba moduli ya Young (moduli ya longitudinal elastic) hupungua kwa kuongeza kipenyo cha nywele katika aina tofauti za wanyama. Kazi hizi zilibainisha kuwa moduli ya peccary's Young ni ya chini sana kuliko ile ya wanyama wengine, ambayo inaweza kuwa kutokana na porosity ya muundo wa nywele zake.

Pia ni ajabu kwamba peccary ina maeneo nyeusi na nyeupe kwenye nywele zake (rangi mbili). Mapumziko ya mvutano mara nyingi hutokea katika eneo nyeupe la nywele. Kuongezeka kwa upinzani wa eneo nyeusi ni kutokana na kuwepo kwa melanosomes, ambayo hupatikana pekee katika nywele nyeusi.

Uchunguzi huu wote ni wa kipekee, lakini swali kuu linabaki: je, vipimo vya nywele vina jukumu la nguvu zake?

Ikiwa tunaelezea nywele katika mamalia, tunaweza kuangazia ukweli kuu ambao watafiti wanajulikana:

  • katika aina nyingi za nywele ni nene katika sehemu ya kati na tapers kuelekea mwisho; Manyoya ya wanyama pori ni mazito kutokana na makazi yao;
  • Tofauti za kipenyo cha nywele za spishi moja zinaonyesha kuwa unene wa nywele nyingi hutofautiana ndani ya safu ya unene wa jumla kwa spishi fulani za wanyama. Unene wa nywele unaweza kutofautiana kati ya wawakilishi tofauti wa aina moja, lakini ni nini kinachoathiri tofauti hii bado haijulikani;
  • Aina tofauti za mamalia wana unene tofauti wa nywele (kama cliche kama hiyo inaweza kusikika).

Kwa muhtasari wa ukweli huu unaopatikana kwa umma na data iliyopatikana wakati wa majaribio, wanasayansi waliweza kulinganisha matokeo yote ili kuunda uhusiano kati ya unene wa nywele na nguvu zake.

Ambao nywele ni nguvu zaidi: nywele morphology
Picha Nambari 9: uhusiano kati ya unene wa nywele na nguvu zake katika aina tofauti za wanyama.

Kwa sababu ya tofauti za kipenyo na upanuzi wa nywele, wanasayansi waliamua kuona ikiwa mikazo yao ya mvutano inaweza kutabiriwa kulingana na takwimu za Weibull, ambazo zinaweza kuhesabu mahususi tofauti za saizi ya sampuli na saizi inayosababisha kasoro.

Inachukuliwa kuwa sehemu ya nywele yenye kiasi V состоит из n vipengele vya kiasi, na kila kitengo cha kiasi V0 ina usambazaji sawa wa kasoro. Kutumia dhana dhaifu ya kiungo, kwa kiwango fulani cha voltage σ uwezekano P kudumisha uadilifu wa sehemu ya nywele iliyotolewa na kiasi V inaweza kuonyeshwa kama bidhaa ya uwezekano wa ziada wa kudumisha uadilifu wa kila kipengele cha kiasi, ambacho ni:

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

sauti iko wapi V ina vipengele vya n kiasi V0. Kadiri voltage inavyoongezeka P(V) hupungua kwa asili.

Kutumia usambazaji wa vigezo viwili vya Weibull, uwezekano wa kutofaulu kwa kiasi kizima unaweza kuonyeshwa kama:

1 - P = 1 - exp [ -V/V0 · (σ/σ0)m]

ambapo σ - voltage iliyotumika, σ0 ni tabia (rejeleo) nguvu, na m - Moduli ya Weibull, ambayo ni kipimo cha utofauti wa mali. Ni muhimu kuzingatia kwamba uwezekano wa uharibifu huongezeka kwa kuongezeka kwa ukubwa wa sampuli V kwa voltage ya mara kwa mara σ.

Kwenye chati 9A Usambazaji wa Weibull wa mikazo ya majaribio ya kushindwa kwa nywele za binadamu na capybara unaonyeshwa. Mikondo ya spishi zingine ilitabiriwa kwa kutumia formula #2 yenye thamani sawa ya m kama kwa nywele za binadamu (m = 0.11).

Vipenyo vya wastani vilivyotumika vilikuwa: ngiri - 235 µm, farasi - 200 µm, peccary - 300 µm, dubu - 70 µm, nywele za tembo - 345 µm na twiga - 370 µm.

Kulingana na ukweli kwamba dhiki ya kuvunja inaweza kuamua saa P(V) = 0.5, matokeo haya yanaonyesha kuwa mkazo wa kutofaulu hupungua kwa kuongeza kipenyo cha nywele kwenye spishi.

Kwenye chati 9V inaonyesha mikazo iliyotabiriwa ya mpasuko katika uwezekano wa 50% wa kushindwa (P(V) = 0.5) na wastani wa mfadhaiko wa majaribio ya spishi tofauti.

Inakuwa wazi kwamba kipenyo cha nywele kinaongezeka kutoka 100 hadi 350 mm, mkazo wake wa kuvunja hupungua kutoka 200-250 MPa hadi 125-150 MPa. Matokeo ya uigaji wa usambazaji wa Weibull yanakubaliana vyema na matokeo halisi ya uchunguzi. Isipokuwa tu ni nywele za peccary kwani zina vinyweleo vingi. Nguvu halisi ya nywele za peccary ni ya chini kuliko ile iliyoonyeshwa na mfano wa usambazaji wa Weibull.

Kwa ufahamu wa kina zaidi na nuances ya utafiti, napendekeza kutazama wanasayansi wanaripoti и Nyenzo za ziada kwake.

Epilogue

Hitimisho kuu la uchunguzi hapo juu ni kwamba nywele nene sio sawa na nywele kali. Ukweli, kama wanasayansi wenyewe wanasema, taarifa hii sio ugunduzi wa milenia, kwani uchunguzi kama huo ulifanywa wakati wa kusoma waya wa chuma. Jambo hapa sio hata katika fizikia, mechanics au biolojia, lakini katika takwimu - kitu kikubwa, upeo mkubwa wa kasoro.

Wanasayansi wanaamini kwamba kazi tuliyopitia leo itasaidia wenzao kuunda nyenzo mpya za synthetic. Shida kuu ni kwamba licha ya maendeleo ya teknolojia za kisasa, bado hawana uwezo wa kuunda kitu kama nywele za binadamu au tembo. Baada ya yote, kuunda kitu kidogo sana tayari ni changamoto, bila kutaja muundo wake tata.

Kama tunavyoona, utafiti huu umeonyesha kuwa sio hariri ya buibui tu inayostahili kuzingatiwa na wanasayansi kama msukumo wa vifaa vya baadaye vya nguvu-kali na vya mwanga, lakini pia nywele za binadamu zinaweza kushangaza na mali yake ya mitambo na nguvu ya kushangaza.

Asante kwa kusoma, kuwa na hamu na kuwa na wiki njema guys. 🙂

Baadhi ya matangazo 🙂

Asante kwa kukaa nasi. Je, unapenda makala zetu? Je, ungependa kuona maudhui ya kuvutia zaidi? Tuunge mkono kwa kuweka agizo au kupendekeza kwa marafiki, VPS ya wingu kwa watengenezaji kutoka $4.99, analogi ya kipekee ya seva za kiwango cha kuingia, ambayo ilivumbuliwa na sisi kwa ajili yako: Ukweli wote kuhusu VPS (KVM) E5-2697 v3 (6 Cores) 10GB DDR4 480GB SSD 1Gbps kutoka $19 au jinsi ya kushiriki seva? (inapatikana kwa RAID1 na RAID10, hadi cores 24 na hadi 40GB DDR4).

Dell R730xd 2x nafuu katika kituo cha data cha Equinix Tier IV huko Amsterdam? Hapa tu 2 x Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 TV kutoka $199 nchini Uholanzi! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - kutoka $99! Soma kuhusu Jinsi ya kujenga miundombinu ya Corp. darasa na matumizi ya seva za Dell R730xd E5-2650 v4 zenye thamani ya euro 9000 kwa senti?

Chanzo: mapenzi.com

Kuongeza maoni