佐治亞理工學(xué)院新研究發(fā)現(xiàn)，大象擴(kuò)張鼻孔是為了在它們的軀干中創(chuàng)造更多空間，使它們能夠儲(chǔ)存多達(dá)9升的水 。它們還可以每秒吸食三升水，這一速度比人類(lèi)打噴嚏快30倍，達(dá)到每秒150米/每小時(shí)330英里。

佐治亞理工學(xué)院的研究試圖更好地了解大象如何利用其軀干來(lái)移動(dòng)和操縱空氣、水、食物和其他物體。他們還試圖了解這些力學(xué)原理是否可以啟發(fā)創(chuàng)造更有效的機(jī)器人，利用空氣運(yùn)動(dòng)來(lái)保持和移動(dòng)?xùn)|西。雖然章魚(yú)使用噴水來(lái)移動(dòng)，弓箭魚(yú)在水面上射水來(lái)捕捉昆蟲(chóng)，但佐治亞理工學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)，大象是唯一能夠在陸地和水下使用吸力的動(dòng)物。

這篇名為《大象的吸食》的論文發(fā)表在《皇家學(xué)會(huì)界面雜志》上。研究人員表示，一頭大象每天要吃大約400磅的食物，但人們對(duì)它們?nèi)绾卫盟鼈兊能|干每天18小時(shí)撿拾輕量級(jí)的食物和水知之甚少。事實(shí)證明，它們的軀干就像行李箱一樣，在必要時(shí)能夠膨脹。研究團(tuán)隊(duì)與亞特蘭大動(dòng)物園的獸醫(yī)合作，研究大象吃各種食物的情況。

為了了解更多關(guān)于吸力的信息，研究人員給大象一個(gè)玉米片，并測(cè)量施加的力。有時(shí)，大象壓住玉米片并吸氣，將玉米片懸掛在樹(shù)干的頂端而不折斷。這類(lèi)似于一個(gè)人把一張紙吸到嘴里。其他時(shí)候，大象從遠(yuǎn)處施加吸力，將玉米片吸引到其軀干的邊緣。大象使用它的軀干就像一把瑞士軍刀，它可以探測(cè)氣味并抓住東西。其他時(shí)候，它像吹葉機(jī)一樣把物體吹走，或者像真空吸塵器一樣把它們吸進(jìn)去。

通過(guò)觀察大象從一個(gè)水族箱中吸入液體，該團(tuán)隊(duì)能夠?qū)Τ掷m(xù)時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)，并測(cè)量體積。在短短1.5秒內(nèi)，大象的軀干吸走了3.7升水，相當(dāng)于20個(gè)廁所同時(shí)沖水。與此同時(shí)，一個(gè)超聲波探頭被用來(lái)測(cè)量軀干壁，看軀干的內(nèi)部肌肉如何工作。通過(guò)收縮這些肌肉，大象將其鼻孔擴(kuò)張到30%。這降低了壁的厚度，使鼻腔容積擴(kuò)大了64%，使大象可以?xún)?chǔ)存的水遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)我們最初的估計(jì)。

根據(jù)所施加的壓力，該團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，大象吸氣的速度與日本300英里/小時(shí)的子彈列車(chē)相當(dāng)。這些獨(dú)特的特性在軟體機(jī)器人研發(fā)和保護(hù)工作中都有應(yīng)用。通過(guò)研究軀干肌肉運(yùn)動(dòng)背后的力學(xué)和物理學(xué)，研究人員可以應(yīng)用吸力和抓力的組合物理機(jī)制，來(lái)尋找制造機(jī)器人的新方法。

關(guān)鍵詞： 科學(xué)家