มีผู้ออกแบบไหม?
รูปทรงของเปลือกหอย
เปลือกหอยช่วยให้หอยมีชีวิตอยู่ได้ในสภาพแวดล้อมที่เลวร้าย และช่วยต้านทานแรงดันมหาศาลใต้ท้องทะเลลึก ความสามารถในการปกป้องที่ดีเยี่ยมนี้เป็นแรงบันดาลใจให้วิศวกรศึกษาวิจัยรูปทรงและโครงสร้างของเปลือกหอย เพื่อจะเป็นไอเดียในการออกแบบยานพาหนะและอาคารที่จะปกป้องผู้อยู่อาศัยได้
ลองคิดดู วิศวกรวิเคราะห์รูปแบบของเปลือกหอย 2 แบบ คือ เปลือกของหอยสองฝา (ลักษณะแบบหอยกาบ) และเปลือกของหอยฝาเดียว (ลักษณะเป็นเกลียว)
ในกรณีของหอยสองฝา พบว่าแรงที่มากระทบต่อผิวด้านนอกของเปลือกซึ่งมีลักษณะเป็นร่องนั้นจะถ่ายเทไปที่บริเวณบานพับของเปลือกและถ่ายเทไปที่ขอบด้านนอกของเปลือก แต่สำหรับกรณีของหอยฝาเดียว ส่วนโค้งด้านนอกของเปลือกที่เป็นเกลียวจะถ่ายเทแรงที่มากระทบไปที่แกนกลางของเปลือกและส่วนปลายที่มีความกว้าง ซึ่งจากทั้งสองกรณีจะเห็นว่า เปลือกหอยถ่ายเทแรงที่มากระทบไปยังส่วนที่แข็งแรงที่สุดของเปลือก นี่จึงช่วยลดอันตรายที่อาจเกิดขึ้นกับตัวหอย
นักวิจัยได้ทำการทดสอบเพื่อเปรียบเทียบความแข็งแรงของเปลือกหอยจริงกับเปลือกหอยปลอมซึ่งทำเลียนแบบรูปทรงและวัสดุของเปลือกหอยจริง พวกเขาทำเป็นรูปทรงครึ่งวงกลมและรูปทรงกรวยอย่างง่าย (ผลิตด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ) ผลคือ เปลือกหอยจริงที่พื้นผิวไม่เรียบมีความแข็งแรงกว่าเปลือกหอยปลอมเกือบสองเท่า
วารสาร Scientific American ให้ความเห็นเกี่ยวกับการนำผลการทดลองนี้ไปปรับใช้ว่า “ถ้าสักวันหนึ่ง คุณได้ขับรถยนต์ที่มีรูปทรงเหมือนเปลือกหอย คุณก็กำลังขับรถที่มีสไตล์และยังช่วยปกป้องร่างกายที่บอบบางได้อย่างดีเยี่ยมด้วย”
คุณคิดอย่างไร? รูปทรงของเปลือกหอยเกิดขึ้นเองโดยวิวัฒนาการ? หรือมีผู้ออกแบบ?
เรื่องที่คุณอาจสนใจ
ตื่นเถิด!
ขากรรไกรจระเข้—มีผู้ออกแบบไหม?
มันมีแรงกัดมากกว่าสิงโตและเสือถึงสามเท่า แต่ก็มีประสาทสัมผัสที่ไวกว่านิ้วมือคน เป็นไปได้อย่างไร?
มีผู้ออกแบบไหม?
หางของม้าน้ำ—มีผู้ออกแบบไหม?
มาดูว่าทำไมม้าน้ำมีหางที่พิเศษซึ่งให้แรงบันดาลใจในการออกแบบหุ่นยนต์
