Каква е връзката между архитектурата и кокосовия орех?

Кокосовият орех е чудо на здравината и стабилността, дори падане от 30 метра не е в състояние да го разруши. Сега учени вземат структурата на плода като пример за строителство на по-устойчиви при земетресения сгради.

Кокосовият орех е изключително труден за чупене. Това са особени плодове и този факт е известен на всеки, който поне веднъж се е опитвал да отвори кокосов орех. Без насилие просто не може да се достигне до „бялото месо“, до самата ядка на плода. Може с чук да се направи пукнатина в черупката и през нея после да се търси успех, може също през трите точки, където черупката е по-мека.
Кокосовите орехи могат да оцелеят дори при падане от високо, което се дължи на формата им. В екстремни случаи те падат от височина 30 метра, когато узреят на кокосовата палма и дори тогава обвивката им остава незасегната. Биологически това има смисъл, защото само тогава от кокосовия орех може да поникне нова кокосова палма.

Кое прави кокосовия орех толкова здрав? От гледна точка на ботаниката този плод не е част от семейството на ядките, а от костилкови, но това не е най-важното. Може ли от невероятните динамични характеристики на кокосовия орех да се извлече някаква полза за архитектурата?

Това се опитва да направи една изследователска група от Фрайбург, Щутгарт и Тюбинген. Учените работят по проект, наречен „Биологичен дизайн и интегративни структури – анализ, симулация и внедряване в архитектурата“, в който биомеханици и архитекти, строителни инженери и експерти по материалознание анализират структурата на черупката на кокосовия орех. наскоро те представиха резултатите от работата си на среща на Обществото по експериментална биология в Брайтън, Великобритания.

Германците са тествали възможността на материала да абсорбира шокове и удари и са установили, че тайната на здравината на кокосовия орех се крие в така наречения „ендокарп“, съставен слой от черупката. Всъщност, черупката на ореха се състои от три слоя, здраво свързани един с друг: външният слой е „екзокарп“, след него идва средният слой „мезокарп“, който съдържа въздух и най-отвътре е третият слой „ендокарп“, който е с дебелина 5 милиметра и затваря бялото месо на плода със семената.

„Снимки под микроскоп и компютърен томограф ни позволиха да добием точни впечатления от структурата на ендокарп – слоя“, казва биоложката Стефани Шмир от Университета Фрайбург. По думите й кокосовият орех има невероятна устойчивост на сили на въздействие и това се дължи на специалния дизайн на съставните клетки, чиито стени са особено дебели и са многопластови. По тази причина материалът е особено устойчив на натоварване.

Ако сте удряли с чук кокосов орех, вероятно сте забелязали, че пукнатините не се разпространяват вертикално по черупката, а по скоро хоризонтално. „Колкото по-дълго пукнатината се движи в тази структура, толкова по-голяма е вероятността нейната енерегия да бъде абсорбирана, преди да достигне до вътрешността на плода“, казва още Шмир. Разломът следва структурата на черупката, силата му се абсорбира и енергията му свършва.

Тази структура позволява на учените да разработят нова техника за строителството на сгради в райони, които са застрашени от силни земетресения. Идеята е да се интегрира материал със същата структура в бетона при строителството на сградите. Засега това е само концепция, предстои да се види дали учените ще намерят подходящия материал, в който да се пренесе структурата на черупката на кокосовия орех.