Näkinkenkien muoto ja rakenne

KUORENSA ansiosta nilviäiset pystyvät elämään ankarissa olosuhteissa merenpohjassa, jossa niihin kohdistuu valtava paine. Kuoren optimaalinen suojauskyky onkin saanut insinöörit tutkimaan näkinkenkien muotoa ja rakennetta. Tarkoituksena on kehittää ajoneuvoja ja rakennuksia, joiden sisällä on turvallista olla.

Mieti: Insinöörit tutkivat tarkasti kahta erimuotoista näkinkenkää: kaksikuorista eli tyypillistä simpukankuorta sekä kierteistä kartiokuorta.

Tutkimus osoitti, että simpukankuoren ulkopinnan poimutus johtaa kuormituksen kuoren saranaosaan ja ulkoreunoille. Kartiokuoren kierteinen pinta puolestaan johtaa kuormituksen kuoren ytimeen ja leveään aukko-osaan. Kummassakin tapauksessa näkinkengän muoto ja rakenne ohjaavat kuormituksen kuoren vahvimpiin osiin. Näin ollen, vaikka kuori vaurioituisi, nilviäisellä itsellä on paremmat mahdollisuudet säilyä vahingoittumattomana.

Tutkijat tekivät vertailevia rasitustestejä. He valmistivat (3D-tulostimilla) yksinkertaisia kuperia ja kartionmallisia kappaleita, jotka jäljittelivät näkinkenkien muotoa. Sitten he vertasivat niiden kestävyyttä oikeisiin näkinkenkiin. Tulokset osoittivat, että erityisen pintarakenteensa ansiosta aidot näkinkengät pystyvät kestämään lähes kaksi kertaa niin suurta kuormitusta kuin muodoltaan yksinkertaiset kappaleet.

Scientific American -tiedejulkaisu kommentoi, millaisia mahdollisuuksia tämä tutkimus avaa: ”Jonakin päivänä saatat löytää itsesi ajamasta simpukanmuotoista autoa, joka on tyylikkyytensä lisäksi suunniteltu suojelemaan matkustajia.”

Mitä ajattelet? Onko näkinkenkien muoto ja rakenne evoluution vai suunnittelun tulosta?