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椰子可以激发抗震建筑

时间:2022-03-22 12:35:07 来源:

根据一项最新研究,椰子墙的特殊结构可能有助于设计能够抵御地震和其他自然灾害的建筑。

椰子以其坚硬的壳而闻名,这对于确保其种子成功发芽至关重要。椰子树可以长30 m高,这意味着当成熟的果实掉到地上时,它们的墙壁必须承受冲击,以阻止它们裂开。

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为了保护内部种子,椰子具有三层的复杂结构: 外部棕色,革质的外果皮,纤维状的中果皮和坚硬的内部果皮围绕着果肉,其中包含正在发育的幼苗。

德国弗莱堡大学的研究人员研究了如何将这种特殊结构应用于建筑。他们使用压缩机和冲击摆研究椰子如何分散能量。

“通过分析样品的骨折行为,并将其与从显微镜和计算机断层扫描获得的有关外壳解剖结构的知识相结合,我们旨在确定用于能量吸收的机械相关结构” 植物生物力学家Stefanie Schmier说。

研究发现,在主要由高度木质化的石头细胞组成的内果皮层内,构成血管系统的血管具有独特的梯形设计,被认为有助于承受弯曲力。每个细胞被几个木质化的环包围,并通过平行的桥连接在一起。

施密尔说: “内果皮似乎通过裂纹偏转来耗散能量。”她说: “这意味着任何由撞击产生的新裂缝都不会直接穿过坚硬的外壳。”

据认为,维管束的角度有助于 “pert” 裂缝的轨迹。裂缝在内果皮内传播的时间越长,就越有可能在到达另一侧之前停止。

内果皮中维管束的不同角度可以应用于功能梯度混凝土中纺织纤维的布置,以实现裂纹偏转。

施密尔说: “这种轻质结构与高能量耗散能力的结合越来越引起人们的兴趣,以保护建筑物免受地震,岩石坠落和其他自然或人为危害。”

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