不仅“三人行必有我师”
而且,万物皆可以为“师”
不看不知道
世界真奇妙
1
野猪鼻与防毒面具
在海上平台打磨除锈、防腐刷漆、现场取样、密闭空间作业时,海油人总会带上一个酷似猪鼻子的面罩。这种面罩在平台上被称作“猪嘴”,是最常用的防毒面具。它的设计灵感来源于一种动物——野猪。
猪鼻
防毒面具
第一次世界大战期间,大量士兵和野生动物因化学毒气而丧命,战后人们发现野猪却平安地生存了下来。科学家经过实地考察,发现当野猪闻到强烈的刺激性气味时,就会用嘴拱地,把鼻子插进泥土里。松散的泥土对毒气起到了过滤和吸附作用,使野猪能够幸免于难。由此,科学家获得启发,选用既能吸附有毒物质,又能使空气畅通的活性炭,以猪鼻为外形制造出世界上第一批防毒面具。
随着科学的发展,防毒面具防有机气体、酸性气体、硫化氢等有毒有害气体的功能愈发强大,但它酷似猪鼻的外形,一直没有改变。
2
啄木鸟与安全帽
啄木鸟一天可啄木次,每次速度可达m/s,如此高频高速的撞击,啄木鸟却没有因此而产生“脑震荡”,这到底是为什么?
啄木鸟
安全帽
原来啄木鸟的头部构造与众不同。它的脑壳非常坚硬,周围还有一层海绵状的骨骼,里面吸附着很多液体,减弱了震波在啄木鸟头部的传播。此外,啄木鸟头部两侧还有强有力的肌肉可以充分吸收、分散受到的撞击,达到减震的效果。
人们从啄木鸟身上得到了许多关于减震的启发,并应用于安全帽的设计上。目前海上平台作业人员所佩戴的安全帽,帽顶与头顶之间留有空隙,中间填充有弹性的海绵状物质,从而起到缓冲减震的作用。
3
水草与海管防护
海底管道是海上石油输送上岸的主要方式。然而海底复杂的流水所引起的冲刷则会让管道悬空,给海上采油的安全带来风险。
海底水草
仿生水草
于是,工程师们除了采取常规的铺设水下抛石、砂包堆垒、混凝土沉排垫等方式外,又提出了一种模拟海草黏滞阻尼作用的仿生水草海底防冲刷技术。
该技术是将仿生水草及其安装基垫锚固在海底需要防止或控制冲刷的预定位置,让海底水流经过这一片仿生水草时,受到仿生水草的柔性黏滞阻尼,这样一来,流速降低便可以减小对海床的冲刷;同时,仿生水草促进海流携沙的沉降淤积,逐渐形成被仿生水草加强的海底沙洲,达到埋管的目的。
4
蝙蝠与管线检测
超声波想必大家不会陌生,早在18世纪,人们就发现了蝙蝠利用超声波在夜间导航。现今,超声波的科学原理已广泛运用到航海探测、导航和医学中。我们耳熟能详的雷达、B超都应用了这种技术。
蝙蝠
超声波测厚
在海上平台,超声波技术也不罕见。由于海上平台所处环境比较特殊,风大、湿度大、盐含量高,工艺管线极易发生腐蚀。一旦管线出现腐蚀,将会给平台安全生产带来巨大隐患,所以平台每年都会利用超声测厚法进行管线腐蚀检测。探头发射的超声波脉冲通过被测物体到达材料分界面时,脉冲被反射回探头,通过精确测量超声波在材料中传播的时间就可以确定被测材料的厚度,从而找到腐蚀部位。
另外,还可以利用超声波来判断管线焊缝是否合格、管线本身是否存在缺陷。超声可以透入金属材料的深处,当它由一截面进入另一截面时,会在界面边缘会发生反射,根据这一特点可以检查管线和焊缝是否合格。
5
苍耳与尼龙搭扣
不知道大家有没有注意,平台上消防隔热服中间是用尼龙搭扣连接的,而不是用按扣或者拉链。这种尼龙搭扣一边是一排排的小勾,另一边是密密麻麻的小线圈,两边贴在一起的时候,小勾就勾住小线圈,使衣服紧紧贴在一起。
苍耳
尼龙搭扣
尼龙搭扣相较于按扣,具有更好的连接性。不会导致应急时,消防人员因阀门、管线等刮勾,致使隔热服被拉开;而平台消防应急时,人员都是穿着工衣进行隔热服穿戴,尼龙搭扣又不会像拉链一样出现卡住工衣的情况。其实,尼龙搭扣在我们日常的生活中非常多见,可能你今天穿的衣服上就有呢!
这种尼龙搭扣就是一位瑞士发明家根据苍耳发明的。一次,他带着狗去树林里散步回来,忽然发现狗的身上和他的裤子上都粘满了苍耳,要清除掉这些苍耳还得费一番功夫,他用放大镜一看,才发现苍耳身上带有一些小刺,这些小刺粘在有毛的裤子上,就会牢牢得粘住。于是他就利用苍耳的原理,发明了尼龙搭扣。
很多保护我们安全的“铠甲”
都源于人们对大自然的观察和思考
你还发现了哪些“生物老师”的智慧呢?
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