Vì sao cây không đổ trước gió bão?
15 năm trước, khi nghỉ hè tại vùng Landes, nhà vật lý Đức Claus Mattheck đứng phân vân trước một cây thông biển. Tuy bị gió tây quất ào ạt, cây thông nghiêng rạp đi nhưng vẫn không gãy.
"Xét theo logic, cây thông phải bị gãy hay bật rễ", ông nhủ thầm. Hiện tượng đó kích thích trí tò mò của nhà khoa học. Ông muốn biết tại sao cây cối có thể đứng vững trước bão tố.
Khi các đối lực gia tăng, cây sẽ tạo ra nhiều gỗ hơn ở chính điểm cần thiết.
Khi trở về Đức, Claus Mattheck quan tâm đến một vấn đề cơ học: ngưỡng chịu đựng, mà vượt qua đó một công trình kiến trúc có thể gãy đổ. Như thế, khi cần trục nâng một vật nặng, phần trên sẽ giãn dài ra trong khi phần dưới sẽ bẹp xuống. Kim loại chịu một đối lực mạnh mẽ. Nếu áp lực và lực căng không được phân bố đồng đều trên toàn bộ, các điểm chịu nặng nhất cuối cùng sẽ bị biến dạng tạo ra những vết nứt, về lâu dài sẽ gây gãy đổ. Đến nay, các kỹ sư gia cố những thiết bị phải chịu đựng đối lực mạnh mẽ bằng cách tăng bề dày. Kết quả là bề dày của toàn bộ được quyết định bởi điểm yếu nhất. Vì thế thiết bị sẽ nặng hơn và đắt tiền hơn.
Claus Mattheck đã đo những điểm xung yếu của cây, chẳng hạn những chạc cây. Kế đó ông phân tích dữ liệu trên máy tính và nhận thấy khi đối diện với gió bão, thân và cành cây cũng phản ứng như phần trên của cần trục. Thế thì tại sao chúng không gãy?
Mattheck khám phá ra rằng thiên nhiên đã tìm được một giải pháp đơn giản: khi các đối lực gia tăng, cây sẽ tạo ra nhiều gỗ hơn ở chính điểm cần thiết. Khi có giông cực mạnh, áp lực và lực căng được phân bố đồng đều trên khắp bề mặt.
Phát hiện này đã giúp cải thiện những thành phần trong kiến trúc nhờ một phần mềm tạo mẫu. Phần mềm sẽ mô phỏng các áp lực mà thành phần phải chịu, sau đó nó làm dày những điểm xung yếu. Khi thành phần có thể chịu được lực căng tối đa, tức là nó đã có hình dạng hoàn hảo. Một người thường khó nhận ra được sự khác nhau, nhưng thành phần kiến trúc đó có thể tăng tuổi thọ gấp 100 lần.
Khoảng 10 trung tâm nghiên cứu trên thế giới hiện làm việc trong ngành phỏng sinh học. Các nhà khoa học còn chưa biết lợi dụng hết những ưu điểm của thiên nhiên. Có lúc người ta hy vọng sẽ chuyển thể nguyên trạng những hệ thống tự nhiên vào kỹ thuật. Chẳng hạn người ta định chế một chiếc trực thăng có thể vỗ cánh như ngỗng hay thay thế chân vịt tàu bằng chiếc đuôi cá heo, hoặc trang bị cho xe chạy mọi địa hình bằng những cái chân châu chấu.
Dưới đây là vài ví dụ về phỏng sinh học trong nghiên cứu và ứng dụng mới nhất Tổ của mối cao đến vài mét, có rất nhiều mạng lưới đường hầm. Dù mưa hay gió, nhiệt độ bên trong vẫn ổn định từ 25 đến 30 độ C, với độ ẩm khoảng 90%. Năm 1996 tại Zimbawe, các kiến trúc sư đã lấy cảm hứng từ tổ mối để xây dựng một trung tâm thương mại và một phức hệ văn phòng có những ống thông gió tự nhiên. Không khí mát từ sân đi vào nhà, tại đấy không khí nóng được đẩy ra các ống khói. Hệ thống này thay thế cho máy điều hoà nhiệt độ. Loài giáp xác balane (con hàu) chỉ dài vài cm nhưng chúng có thể tổng hợp một loại keo kháng được cả nước biển. Chất này sau khi tiết ra sẽ cứng lại nhanh chóng để tạo thành một chất keo hoàn toàn kín. Chẳng bao lâu nữa ngành sinh kỹ thuật sẽ cho phép sản xuất ra các loại keo như thế, không gây ô nhiễm mà giá lại rẻ. |
Thực vật kỳ dị sau thảm họa Fukushima
Thảm họa rò rỉ phóng xạ tại nhà máy điện hạt nhân Fukushima của Nhật cách đây 2 năm dường như đã gây ra những hậu quả lâu lâu dài và một trong số đó là khiến thực vật trong vùng ảnh hưởng bị đột biến dị thường.
Cận cảnh loại bướm có tên trong sách đỏ Việt Nam
Theo “Sách đỏ Việt Nam”, bướm khế có tên khoa học là Attacus atlas, cấp độ đe dọa xếp vào mức R (Rare: Hiếm, có thể sẽ nguy cấp). Loài bướm này được ghi nhận có kích thước lớn nhất ở nước ta và trên thế giới.
Độc đáo loài xương rồng tự chết để tiếp tục tồn tại và lan rộng khắp sa mạc
Không giống các loại xương rồng khác trên thế giới thường phát triển theo chiều dọc, Creeping Devil phát triển theo chiều ngang và nằm trên mặt đất.
15 loại trái cây được bình chọn ngon nhất thế giới
Chôm chôm, măng cụt, sầu riêng... là những loại trái cây được liệt vào danh sách quý hiếm và ngon nhất thế giới.
Loài sâu róm độc nhất thế giới
Trong các khu rừng nhiệt đới miền Nam Brazil có một loài sâu róm được người dân địa phương gọi là “chú hề lười biếng”, tên khoa học là Lonomia.
Ngắm nghía loài cây "quái vật nước dãi" xanh lè
Trên dãy núi Andes hàng nghìn tuổi tồn tại một loài thực vật có bề ngoài kì lạ đến mức mà có thể khiến chúng ta nhầm tưởng rằng chúng không thuộc về Trái đất này.
