जिनके बाल अधिक मजबूत होते हैं: बाल आकारिकी

एक आधुनिक व्यक्ति के लिए बाल दृश्य आत्म-पहचान, छवि और छवि के भाग के एक तत्व से ज्यादा कुछ नहीं है। इसके बावजूद, इन सींगदार त्वचा संरचनाओं के कई महत्वपूर्ण जैविक कार्य हैं: संरक्षण, थर्मोरेग्यूलेशन, स्पर्श, आदि। हमारे बाल कितने मजबूत हैं? जैसा कि यह निकला, वे एक हाथी या जिराफ के बालों से कई गुना अधिक मजबूत होते हैं।

आज हम आपके साथ एक अध्ययन में मिलेंगे जिसमें कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय (यूएसए) के वैज्ञानिकों ने यह जांचने का निर्णय लिया कि बालों की मोटाई और इसकी ताकत मनुष्यों सहित जानवरों की विभिन्न प्रजातियों में कैसे सहसंबद्ध है। किसके बाल सबसे अधिक टिकाऊ निकले, कौन से यांत्रिक गुण बालों के विभिन्न प्रकारों के अधिकारी हैं, और यह अध्ययन नए प्रकार की सामग्रियों के विकास में कैसे मदद कर सकता है? हम वैज्ञानिकों की रिपोर्ट से इसके बारे में सीखते हैं। चलो चलते हैं।

अध्ययन का आधार

बाल, जिसमें मुख्य रूप से केराटिन प्रोटीन होता है, स्तनधारियों की सींग की त्वचा का निर्माण होता है। वास्तव में, बाल, ऊन और फर पर्यायवाची हैं। इसकी संरचना में, बालों में केराटिन प्लेट्स होती हैं, जो एक-दूसरे पर सुपरिंपोज की जाती हैं, जैसे कि एक-दूसरे पर गिरे हुए गुच्छे। प्रत्येक बाल की तीन परतें होती हैं: छल्ली - बाहरी और सुरक्षात्मक परत; कोर्टेक्स - लम्बी मृत कोशिकाओं (बालों की मजबूती और लोच के लिए महत्वपूर्ण, मेलेनिन के कारण इसका रंग निर्धारित करता है) और मज्जा से मिलकर एक कॉर्टिकल पदार्थ - बालों की केंद्रीय परत, मुलायम केरातिन कोशिकाओं और वायु गुहाओं से मिलकर, जो दूसरों को पोषक तत्वों के हस्तांतरण में शामिल होता है। परतों।



यदि बालों को लंबवत रूप से विभाजित किया जाता है, तो हम त्वचीय क्षेत्र (शाफ्ट) और उपचर्म (बल्ब या रूट) प्राप्त करते हैं। बल्ब एक कूप से घिरा होता है, जिसके आकार पर बाल का आकार स्वयं निर्भर करता है: एक गोल कूप - एक सीधी रेखा, एक अंडाकार कूप - थोड़ा घुंघराले, एक गुर्दे के आकार का कूप - घुंघराले।

कई वैज्ञानिक सुझाव देते हैं कि तकनीकी प्रगति के कारण मानव विकास बदल रहा है। यही है, हमारे शरीर में कुछ अंग और संरचनाएं धीरे-धीरे अल्पविकसित हो रही हैं - वे जो अपने इच्छित उद्देश्य को खो चुके हैं। शरीर के ऐसे हिस्सों में ज्ञान दांत, परिशिष्ट और शरीर पर हेयरलाइन शामिल हैं। दूसरे शब्दों में, वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि समय के साथ, ये संरचनाएं हमारे शरीर रचना विज्ञान से गायब हो जाएंगी। यह सच है या नहीं, यह कहना मुश्किल है, लेकिन कई सामान्य लोगों के लिए, ज्ञान दांत, उदाहरण के लिए, उनके अपरिहार्य निष्कर्षण के लिए दंत चिकित्सक पर जाने से जुड़े हैं।

जैसा कि यह हो सकता है, एक व्यक्ति को बालों की आवश्यकता होती है, शायद अब वे थर्मोरेग्यूलेशन में महत्वपूर्ण भूमिका नहीं निभाते हैं, लेकिन सौंदर्यशास्त्र में वे अभी भी एक अभिन्न अंग हैं। विश्व संस्कृति के बारे में भी यही कहा जा सकता है। कई देशों में, पुराने समय से, बालों को सभी ताकत का स्रोत माना जाता था, और उनकी खतना संभव स्वास्थ्य समस्याओं और यहां तक ​​कि जीवन की असफलताओं से जुड़ी थी। बाल के पवित्र अर्थ प्राचीन जनजातियों के shamanistic अनुष्ठानों से और अधिक आधुनिक धर्मों, लेखकों, कलाकारों और मूर्तिकारों के कार्यों से चले गए। विशेष रूप से, महिला सुंदरता अक्सर निकटता से संबंधित थी कि सुंदर महिलाओं के बाल कैसे दिखते थे या चित्रित किए गए थे (उदाहरण के लिए, चित्रों में)।


ध्यान दें कि शुक्र के बाल कितने विस्तृत हैं (सैंड्रो बॉटलिकली, द बर्थ ऑफ वीनस, 1485)।

आइए हम बालों के सांस्कृतिक और सौंदर्य संबंधी पहलू को छोड़ दें और वैज्ञानिकों के अध्ययन पर विचार करें।

बाल, एक रूप या किसी अन्य में, स्तनधारियों की कई प्रजातियों में मौजूद हैं। यदि मनुष्यों के लिए वे जैविक दृष्टि से इतने महत्वपूर्ण नहीं हैं, तो पशु जगत के अन्य प्रतिनिधियों के लिए, ऊन और फर महत्वपूर्ण गुण हैं। इसके अलावा, उनकी मूल संरचना में, मानव बाल और, उदाहरण के लिए, हाथी के बाल बहुत समान हैं, हालांकि मतभेद हैं। उनमें से सबसे स्पष्ट आयाम हैं, क्योंकि एक हाथी के बाल हमारे मुकाबले बहुत मोटे हैं, लेकिन, जैसा कि यह निकला, मजबूत नहीं।

वैज्ञानिक काफी समय से बाल और ऊन का अध्ययन कर रहे हैं। इन कार्यों के परिणामों को कॉस्मेटोलॉजी और चिकित्सा दोनों में लागू किया गया था, और प्रकाश उद्योग में (या, जैसा कि यह था, प्रसिद्ध कलुगीना एल.पी.।: "प्रकाश उद्योग"), या बल्कि, कपड़ा उद्योग में। इसके अलावा, बालों के अध्ययन ने केरातिन पर आधारित बायोमेट्रिक के विकास में बहुत मदद की, जो पिछली शताब्दी की शुरुआत में जानवरों के सींगों को चूने से अलग करना सीखा था।

इस प्रकार प्राप्त केरातिन का उपयोग जैल बनाने के लिए किया जाता था जिसे फॉर्मलाडेहाइड जोड़कर मजबूत किया जा सकता था। बाद में उन्होंने केरातिन को न केवल जानवरों के सींगों से, बल्कि उनके बालों के साथ-साथ मानव बालों से भी अलग करना सीखा। केराटिन के आधार पर निर्मित पदार्थों ने सौंदर्य प्रसाधनों, कंपोजिट और यहां तक ​​कि गोलियों के लिए कोटिंग में भी अपना आवेदन पाया है।

आज, मजबूत और हल्के पदार्थों के अध्ययन और उत्पादन का उद्योग तेजी से विकसित हो रहा है। बाल, स्वभाव से इस तरह के अध्ययनों को प्रेरित करने वाली प्राकृतिक सामग्री में से एक है। ऊन और मानव बालों की तन्यता ताकत क्या है, जो 200 से 260 एमपीए तक है, जो 150-200 एमपीए / मिलीग्राम एम ^{-3 की} एक विशिष्ट ताकत के बराबर है। और यह लगभग स्टील (250 MPa / mg m ^-3 ) के बराबर है।

बालों के यांत्रिक गुणों के निर्माण में मुख्य भूमिका इसकी पदानुक्रमित संरचना द्वारा निभाई जाती है जो घोंसले के शिकार की गुड़िया के समान होती है। इस संरचना का सबसे महत्वपूर्ण तत्व कॉर्टिकल कोशिकाओं का आंतरिक कोर्टेक्स (व्यास लगभग 5 माइक्रोन और लंबाई 100 माइक्रोन) है, जिसमें समूहित मैक्रो फाइब्रिल्स (व्यास 0.2-0.4 माइक्रोन के बारे में) शामिल है, जो बदले में, मध्यवर्ती फिलामेंट्स (7.5 एनएम व्यास) से मिलकर बनता है। ) अनाकार मैट्रिक्स में एम्बेडेड है।

बालों के यांत्रिक गुण, तापमान, आर्द्रता और विरूपण के प्रति उनकी संवेदनशीलता प्रांतस्था के अनाकार और क्रिस्टलीय घटकों की बातचीत का एक सीधा परिणाम है। मानव बाल प्रांतस्था केरातिन फाइबर में आमतौर पर 40% से अधिक की तन्यता के साथ अधिक तन्य गुण होते हैं।

ऐसा उच्च मूल्य α- केराटिन की संरचना के अनइंडिंग के कारण होता है और, कुछ मामलों में, atin- केरातिन के लिए इसका रूपांतरण, जो लंबाई में वृद्धि की ओर जाता है (0.52 एनएम की एक पूर्ण हेलिक्स क्रांति विन्यास बी में 1.2 एनएम तक फैली हुई है)। यह एक मुख्य कारण है कि कई अध्ययनों ने केरातिन पर ध्यान केंद्रित किया ताकि इसे सिंथेटिक रूप में फिर से बनाया जा सके। लेकिन बालों की बाहरी परत (छल्ली), जैसा कि हम पहले से ही जानते हैं, इसमें प्लेट्स (0.3-0.5 माइक्रोन मोटी और 40-60 माइक्रोन लंबी) होती हैं।

इससे पहले, वैज्ञानिकों ने पहले से ही विभिन्न आयु और जातीय समूहों के लोगों के बालों के यांत्रिक गुणों का एक अध्ययन किया है। इस काम में, विभिन्न जानवरों की प्रजातियों के बालों के यांत्रिक गुणों में अंतर का अध्ययन करने पर जोर दिया गया, अर्थात्: आदमी, घोड़ा, भालू, जंगली सूअर, कापीबारा, बेकर्स, जिराफ और हाथी।

अनुसंधान के परिणाम

छवि नंबर 1: एक मानव बाल की आकृति विज्ञान ( ए - छल्ली; बी - कोर्टेक्स फ्रैक्चर; फाइबर के सिरों को दिखा रहा है, सी - फ्रैक्चर सतह जहां तीन परतें दिखाई देती हैं; डी - पार्श्व कोर्टेक्स सतह, फाइबर बढ़ाव दिखा)।

व्यास में एक वयस्क के बाल लगभग 80-100 माइक्रोन हैं। बालों की सामान्य देखभाल के साथ, उनकी उपस्थिति काफी समग्र ( 1 ए ) है। मानव बालों का आंतरिक घटक तंतुमय कॉर्टेक्स है। एक तन्य परीक्षण के बाद, यह पाया गया कि मानव बाल के छल्ली और प्रांतस्था अलग तरह से टूट गए: छल्ली आमतौर पर भंगुर (उखड़ गई), और प्रांतस्था में केराटिन फाइबर को छील दिया गया और सामान्य संरचना ( 1 बी ) से बढ़ाया गया।

चित्र 1C में , छल्ली की नाजुक सतह परतों के दृश्य के साथ स्पष्ट रूप से दिखाई देती है जो छल्ली प्लेटों को ओवरलैप कर रही है और 350-400 एनएम की मोटाई है। फ्रैक्चर सतह, साथ ही इस सतह की भंगुर प्रकृति पर मनाया जाने वाला प्रदूषण, छल्ली और कॉर्टेक्स के बीच एक कमजोर इंटरेसेशनल कनेक्शन दिखाता है, साथ ही कॉर्टेक्स के अंदर के तंतुओं के बीच भी।

कॉर्टेक्स में केराटिन फाइबर को डेलिमिटेड ( 1 डी ) किया गया था। इससे पता चलता है कि रेशेदार कोर्टेक्स मुख्य रूप से बालों की यांत्रिक शक्ति के लिए जिम्मेदार है।


छवि नंबर 2: घोड़े के बाल आकारिकी ( ए - छल्ली, जिनमें से कुछ प्लेटें देखभाल की कमी के कारण थोड़ा भटक जाती हैं; बी - अंतराल की उपस्थिति; सी - कोर्टेक्स के टूटने का विवरण जहां फटी हुई छल्ली दिखाई देती है; डी - छल्ली का विवरण)।

व्यास के अपवाद के साथ घोड़े के बालों की संरचना मानव के समान है, जो कि 50% बड़ा (150 माइक्रोन) है। चित्र 2 ए में, आप स्पष्ट छल्ली क्षति को देख सकते हैं, जहां कई प्लेटें शाफ्ट से निकटता से जुड़ी नहीं हैं क्योंकि यह मानव बाल पर थी। घोड़े के बालों के टूटने में एक नियमित रूप से टूटना और बालों का टूटना दोनों होता है (छल्ली प्लेटों का प्रदूषण)। 2B पर दोनों क्षति विकल्प दिखाई देते हैं। उन क्षेत्रों में जहां प्लेटें पूरी तरह से फटी हुई हैं, छल्ली और कॉर्टेक्स ( 2C ) के बीच का इंटरफ़ेस दिखाई देता है। कई तंतुओं को बाहर निकाल दिया गया और इंटरफ़ेस क्षेत्र में परिसीमित किया गया। पिछले वाले (मानव बाल) के अवलोकन डेटा की तुलना करें, तो इस तरह के विनाश से संकेत मिलता है कि घोड़े के बाल मानव बाल के समान तीव्र तनाव का अनुभव नहीं करते थे जब कॉर्टेक्स में फाइबर बढ़े हुए थे और पूरी तरह से छल्ली से अलग हो गए थे। यह भी देखा गया है कि कुछ प्लेटों को रॉड से काट दिया गया है, जो तन्य तनाव ( 2 डी ) के कारण हो सकता है।


छवि 3: एक भालू बाल की आकृति विज्ञान ( ए - छल्ली; बी - टूटना क्षेत्र के साथ जुड़े दो बिंदुओं पर क्षति; सी - प्रांतस्था में तंतुओं के विघटन के साथ छल्ली का टूटना; डी - तंतुओं की संरचना का विवरण, सामान्य संरचना से कई लम्बी फाइबर दिखाई देते हैं)।

भालू के बालों की मोटाई 80 माइक्रोन है। छल्ली प्लेटें एक-दूसरे ( 3 ए ) से बहुत कसकर जुड़ी होती हैं, और कुछ क्षेत्रों में व्यक्तिगत प्लेटों को अलग करना भी मुश्किल होता है। यह पड़ोसी लोगों पर बालों के घर्षण के कारण हो सकता है। तन्य तनाव के तहत, यह बाल सचमुच लंबी दरारें ( 3 बी पर डालें) की उपस्थिति के साथ विभाजित होता है, जो इंगित करता है कि, क्षतिग्रस्त छल्ली के कमजोर बाध्यकारी प्रभाव के साथ, कॉर्टेक्स में केराटिन फाइबर आसानी से delaminated हैं। कॉर्टेक्स के स्तरीकरण से छल्ली पर एक अंतर होता है, जैसा कि एक झिग्ग फ्रैक्चर पैटर्न ( 3 सी ) द्वारा प्रकट होता है। यह तनाव कोर्टेक्स ( 3 डी ) से कुछ तंतुओं को खींचने की ओर जाता है।


छवि नंबर 4: जंगली सूअर के बाल आकारिकी ( ए - सामान्य फ्लैट बाल फ्रैक्चर; बी - छल्ली संरचना प्लेटों की एक खराब अखंडता (समूह) दिखाती है; सी - छल्ली और प्रांतस्था के बीच इंटरफेस में अंतर का विवरण; डी - तंतुओं का विस्तार और कुल द्रव्यमान से तंतुओं का फैलाव)। ।

जंगली सूअर के बाल काफी मोटे (230 माइक्रोन) होते हैं, खासकर जब बालों को सहन करने की तुलना में। क्षति के दौरान एक सूअर के बाल का टूटना तनाव के तहत तनाव की दिशा में सीधा ( 4A ) काफी अलग दिखता है।

अपेक्षाकृत छोटे उजागर छल्ली प्लेटों को उनके किनारों ( 4 बी ) के खिंचाव के कारण बालों के मुख्य शरीर से फाड़ दिया गया था।

फ्रैक्चर ज़ोन की सतह पर तंतुओं का पृथक्करण स्पष्ट रूप से दिखाई देता है, यह भी देखा गया है कि वे कोर्टेक्स ( 4 सी ) के अंदर बहुत कसकर आपस में जुड़े हुए थे। केवल कॉर्टेक्स और छल्ली के बीच इंटरफेस में फाइबर को अलग करने ( 4 डी ) के कारण उजागर किया गया था, जिसमें मोटी कॉर्टेक्स फाइब्रिल (व्यास में 250 एनएम) की उपस्थिति का पता चला था। कुछ तंतुओं में विकृति के कारण थोड़ा फैला हुआ था। यह माना जाता है कि वे जंगली सूअर के लिए एक मजबूत बाल के रूप में काम करते हैं।


चित्र संख्या 5: हाथी के बालों की आकृति विज्ञान ( ए - सी ) और जिराफ ( डी - एफ )। ए - छल्ली; में - बालों का चरण विराम; सी - बालों के अंदर की परतें बताती हैं कि फाइबर कहां फटे थे। डी - त्वचीय प्लेटें; ई - यहां तक ​​कि बालों का टूटना; एफ - फाइबर ब्रेक के क्षेत्र में सतह से फटे हुए हैं।

एक हाथी बछड़े के बाल लगभग 330 माइक्रोन मोटे हो सकते हैं, और एक वयस्क में यह 1.5 मिमी तक पहुंच सकता है। सतह पर प्लेटों को भेद करना मुश्किल है ( 5 ए )। हाथी के बाल भी सामान्य विनाश के लिए प्रवण होते हैं, अर्थात्। तनाव के तहत शुद्ध फ्रैक्चर के लिए। इसके अलावा, फ्रैक्चर सतह की आकृति विज्ञान एक स्टेपवाइज फॉर्म ( 5 बी ) को प्रदर्शित करता है, संभवतः बाल प्रांतस्था में मामूली दोष की उपस्थिति के कारण। फॉल्ट की सतह पर, आप कुछ छोटे छेद भी देख सकते हैं, जहां क्षति से पहले, शायद, मजबूत फाइब्रिल्स ( 5C ) स्थित थे।

जिराफ़ के बाल भी काफी मोटे (370 माइक्रोन) होते हैं, हालाँकि क्यूटिकल प्लेट्स का स्थान इतना स्पष्ट नहीं होता है ( 5D )। यह माना जाता है कि यह विभिन्न पर्यावरणीय कारकों (उदाहरण के लिए, भोजन के दौरान पेड़ों के खिलाफ घर्षण) द्वारा उनके नुकसान के कारण है। मतभेदों के बावजूद, जिराफ़ के बाल फ्रैक्चर हाथी ( 5F ) के समान थे।


चित्र 6: काइपरबा बाल की आकृति विज्ञान ( ए प्लेटों की दोहरी त्वचीय संरचना है; बी दोहरे संरचना का आंसू है; सी आंसू लाइन के पास फाइबर है जो भंगुर और कठोर दिखाई देता है; डी दोहरे संरचना के आंसू क्षेत्र से लम्बी फाइबर है)।

बालों की केपयबर्स और बेकर्स की जांच की गई अन्य सभी बालों से अलग होती है। कैपीबार में, मुख्य अंतर एक डबल छल्ली विन्यास और एक अंडाकार बाल आकार ( 6 ए ) की उपस्थिति है। जानवरों के बालों से पानी को तेजी से हटाने के लिए बालों के दो हिस्सों के बीच नाली आवश्यक है, साथ ही बेहतर वेंटिलेशन के लिए, जो इसे तेजी से सूखने की अनुमति देता है। स्ट्रेचिंग के संपर्क में आने पर, बालों को नाली के साथ दो भागों में विभाजित किया जाता है और प्रत्येक भाग को नष्ट कर दिया जाता है ( 6B )। कई कॉर्टेक्स फाइबर डेलिमिटेड और स्ट्रेक्ड ( 6C और 6D ) होते हैं।


छवि संख्या 7: पेकेरी बाल आकारिकी ( ए - छल्ली संरचना और टूटना का स्थान; बी - प्रांतस्था विनाश की आकृति विज्ञान और इसकी संरचना का विवरण; सी - बंद कोशिकाएं (व्यास में 20 माइक्रोन), जिनकी दीवारों में फाइबर होते हैं; डी - सेल की दीवारें)।

बेकर्स ( टायसुइडे परिवार, यानी, पेकेरी ) में, बालों में एक छिद्रपूर्ण कॉर्टेक्स होता है, और छल्ली परत में स्पष्ट प्लेटें ( 7 ए ) नहीं होती हैं। हेयर कॉर्टेक्स में 10-30 माइक्रोन ( 7 बी ) मापने वाली बंद कोशिकाएं होती हैं, जिनमें से दीवारें केराटिन फाइबर ( 7% ) से बनी होती हैं। ये दीवारें काफी छिद्रपूर्ण हैं, और एक छिद्र का आकार लगभग 0.5-3 माइक्रोन ( 7 डी ) है।

जैसा कि छवि 7 ए में देखा जा सकता है, रेशेदार कॉर्टेक्स के समर्थन के बिना, छल्ली टूटना लाइन के साथ दरारें, और कुछ जगहों पर तंतुओं में खिंचाव होता है। बालों को अधिक ऊर्ध्वाधर, नेत्रहीन रूप से जानवर के आकार में वृद्धि के लिए इस तरह की एक बाल संरचना आवश्यक है, जो बेकर्स के लिए एक सुरक्षात्मक तंत्र हो सकती है। बेकर्स के बाल संपीड़न को काफी अच्छी तरह से रोकते हैं, लेकिन खिंचाव का सामना नहीं कर सकते।

विभिन्न जानवरों के बालों की संरचनात्मक विशेषताओं के साथ-साथ तनाव के कारण उनके प्रकार के नुकसान से निपटने के बाद, वैज्ञानिकों ने यांत्रिक गुणों का वर्णन करना शुरू कर दिया।


चित्र संख्या 8: प्रत्येक प्रकार के बालों के लिए स्ट्रेन आरेख और डेटा प्राप्त करने के लिए प्रायोगिक सेटअप (स्ट्रेन रेट 10 ^-2 s ^-1 )।

जैसा कि ऊपर दिए गए ग्राफ से देखा जा सकता है, विभिन्न जानवरों की प्रजातियों के बालों में खिंचाव की प्रतिक्रिया काफी अलग थी। तो, एक व्यक्ति के बाल, घोड़े, जंगली सूअर और भालू ऊन की प्रतिक्रिया के समान प्रतिक्रिया दिखाते हैं (किसी और की नहीं, बल्कि कपड़ा सामग्री)।

3.5-5 GPa के बराबर लोच के एक अपेक्षाकृत उच्च मापांक के साथ, घटता एक रैखिक (लोचदार) क्षेत्र से मिलकर होती है, इसके बाद एक पठार होता है, जो 0.20–0.25 के विरूपण से पहले धीरे-धीरे बढ़ते तनाव के साथ होता है, जिसके बाद फ्रैक्चर तनाव 0.40 तक सख्त हो जाता है। पठारी क्षेत्र केरातिन मध्यवर्ती फ़िलामेंट्स के α- पेचदार संरचना के अनइंडिंग को संदर्भित करता है, जो कुछ मामलों में (आंशिक रूप से) बी- शीट (फ्लैट संरचनाओं) में बदल सकता है। पूर्ण अनिच्छा से 1.31 की विकृति होती है, जो इस चरण के अंत (0.20–0.25) की तुलना में बहुत अधिक है।

संरचना का क्रिस्टलीय फ़िलाफ़ॉर्म भाग एक अनाकार मैट्रिक्स से घिरा हुआ है जो रूपांतरित नहीं होता है। अनाकार भाग कुल मात्रा का लगभग 55% है, लेकिन केवल इस शर्त पर कि मध्यवर्ती फ़िलामेंट्स का व्यास 7 एनएम है और वे 2 एनएम के अनाकार सामग्री से अलग हो जाते हैं। इस तरह के सटीक संकेतक पिछले अध्ययनों में प्राप्त किए गए थे।

विरूपण के चरण में, सख्त करने की विशेषता, कॉर्टिकल फाइबर के बीच ग्लाइड, साथ ही छोटे संरचनात्मक तत्वों के बीच, जैसे कि माइक्रोफ़ाइब्रिल्स, मध्यवर्ती फ़िलामेंट्स और एक अनाकार मैट्रिक्स।

जिराफ, हाथी और बेकर के बाल पठारों और तेजी से सख्त (चोटियों) के क्षेत्रों के बीच एक स्पष्ट अंतर के बिना एक अपेक्षाकृत रैखिक सख्त प्रतिक्रिया दिखाते हैं। लोच का मापांक अपेक्षाकृत कम और लगभग 2 GPa के बराबर होता है।

अन्य प्रजातियों के विपरीत, कैपिबारा बाल तेजी से सख्त होने की विशेषता प्रतिक्रिया दिखाते हैं, जिस पर लगातार उपभेद लगाए जाते हैं। यह अवलोकन कैपीबारा बालों की असामान्य संरचना के साथ जुड़ा हुआ है, और अधिक सटीक रूप से दो सममित भागों और उनके बीच एक अनुदैर्ध्य नाली की उपस्थिति के साथ है।

पहले किए गए अध्ययनों में कहा गया था कि यंग के मापांक (अनुदैर्ध्य लोच के मापांक) विभिन्न जानवरों की प्रजातियों में बढ़ते बाल व्यास के साथ घटते हैं। इन कार्यों में, यह नोट किया गया था कि बेकर्स में यंग का मापांक अन्य जानवरों की तुलना में बहुत कम है, जो कि उसके बालों की संरचना के छिद्र के कारण हो सकता है।

यह भी दिलचस्प है कि बेकर्स के पास अपने बालों (दो-रंग) पर काले और सफेद दोनों पैच हैं। बालों के सफेद क्षेत्र में अक्सर टूटने लगते हैं। काले क्षेत्र की बढ़ी हुई स्थिरता मेलानोस की उपस्थिति से समझाई जाती है, जो विशेष रूप से काले बालों में पाई जाती है।

ये सभी अवलोकन वास्तव में अद्वितीय हैं, लेकिन मुख्य सवाल यह है कि - क्या बाल के आयाम इसकी ताकत में भूमिका निभाते हैं?

यदि आप स्तनधारियों में बालों का वर्णन करते हैं, तो आप मुख्य तथ्यों को उजागर कर सकते हैं जो शोधकर्ताओं को ज्ञात हैं:

• अधिकांश बाल प्रकार मध्य भाग में मोटे होते हैं और अंत की ओर टेपर होते हैं; जंगली जानवरों का कोट उनके आवास के कारण मोटा होता है;
• एक प्रजाति के बालों के व्यास में परिवर्तन से पता चलता है कि अधिकांश बालों की मोटाई किसी दिए गए पशु प्रजातियों के लिए सामान्य मोटाई सीमा के भीतर भिन्न होती है। एक ही प्रजाति के विभिन्न प्रतिनिधियों में बाल की मोटाई भिन्न हो सकती है, हालांकि, यह अभी भी अज्ञात है कि यह अंतर क्या प्रभावित करता है;
• विभिन्न प्रकार के स्तनधारियों में अलग-अलग बाल की मोटाई होती है (कोई फर्क नहीं पड़ता कि यह कितना अच्छा लग सकता है)।

इन उपलब्ध तथ्यों और प्रयोगों के दौरान प्राप्त आंकड़ों को सारांशित करते हुए, वैज्ञानिक बालों के घनेपन और इसकी मजबूती के निर्भरता के गठन के लिए सभी परिणामों की तुलना करने में सक्षम थे।


छवि नंबर 9: विभिन्न जानवरों की प्रजातियों में बालों की मोटाई और ताकत का अनुपात।

बालों के व्यास और बढ़ाव में अंतर के कारण, वैज्ञानिकों ने यह पता लगाने का फैसला किया कि क्या उनकी तन्य शक्ति का अनुमान वेइबुल आँकड़ों के आधार पर लगाया जा सकता है, जो विशेष रूप से नमूना आकार और परिणामस्वरूप दोष आकार में अंतर को ध्यान में रख सकते हैं।

यह माना जाता है कि वॉल्यूम V के साथ बालों के एक सेगमेंट में प्रत्येक वॉल्यूम वॉल्यूम V _{0 के} साथ एन वॉल्यूम तत्व होते हैंदोषों का समान वितरण है। किसी दिए गए वोल्टेज स्तर पर सबसे कमजोर लिंक की धारणा का उपयोग करके, वॉल्यूम V के साथ दिए गए हेयर सेगमेंट की अखंडता बनाए रखने की संभावना P को वॉल्यूम तत्वों में से प्रत्येक की अखंडता बनाए रखने की अतिरिक्त संभावनाओं के उत्पाद के रूप में व्यक्त किया जा सकता है, जैसे: P ( V ) = P ( V ₀ ) पी ( वी ₀ ) ... · पी ( वी ₀ ) = · पी ( वी ₀ ) ^एन जहां वॉल्यूम वी



मात्रा V _{0 के} n तत्व हैं । बढ़ते वोल्टेज के साथ, पी ( वी ) स्वाभाविक रूप से कम हो जाता है।

: एक दो पैरामीटर वेइबुल बंटन का उपयोग करना, पूरे मात्रा के विनाश की संभावना के रूप में व्यक्त किया जा सकता है

पी = 1 - - exp [- 1 वी / वी ₀ · ( σ / σ ₀ ) ^मीटर ]

जहां σ - लागू तनाव, σ ₀ - विशेषता (संदर्भ) शक्ति , और एम — , . , V σ .

9 . №2 m, ( m = 0.11).

: — 235 , — 200 , — 300 , — 70 , — 345 — 370 .

, P ( V ) = 0.5, , .

9 50% ( P ( V ) = 0.5) .

, 100 350 200–250 125–150 . . , . , .

.

, . , , , . , , — , .

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