Cong ty Cong Nghe Tin hoc Nha truong http://www.vnschool.net
101 điều thú vị về trái đất(tiếp)
27/09/2010

Tại sao cá heo có thể bơi với vận tốc cao?

Lúc bơi nhanh, cá heo có thể đạt 70 km/giờ, thậm chí lên đến 100 km/h khi bị quấy nhiễu hoặc khi rượt đuổi con mồi. Do đó chúng còn được mệnh danh là kiện tướng bơi lặn. Các nhà khoa học đã phát hiện ra cá heo ngoài việc có hình thể kiểu giọt nước, chúng còn có kết cấu da rất đặc biệt.


Về cơ bản da của cá heo có thể chia thành 2 lớp: lớp ngoài là biểu bì dạng xốp rất mềm, dày khoảng 1,5 mm; lớp trong là chân bì chặt chẽ và cứng rắn, dày khoảng 6 mm, trên chân bì có nhiều mấu nổi lên hình núm. Dưới các mấu này là những sợi dạng cao su đặc và sợi có tính đàn hồi, xếp đan xen nhau, giữa chúng có đầy mỡ. Kết cấu da này giống như bộ giảm xóc, làm giảm được chấn động của dòng nước lên bề mặt cơ thể, ngăn chặn sự phát sinh các dòng nước xiết, do đó làm cho lực cản ma sát của nước giảm đến mức nhỏ nhất. Nhờ vậy, cá heo có thể bơi được với tốc độ cao.

Vào thập kỷ 60, chuyên gia tên lửa người Đức là Kelamoer đã dùng cao su bắt chước theo cấu tạo da cá heo để chế tạo thành công “da cá heo nhân tạo”. Loại da này khi buộc vào ngư lôi và thuyền thì đều có tác dụng làm giảm một nửa lực cản khi chúng tiến lên phía trước.

Hiện nay, các nhà khoa học đã có thể dùng da cá heo nhân tạo bọc bên ngoài những chiếc tàu cỡ nhỏ hoặc tàu ngầm, làm cho tốc độ của chúng tăng cao.

Lật trang quyển sách đã quá cũ

Có những cuốn sách cổ, cũ kĩ đến nỗi lúc giở sách mặc dù cẩn thận đến đâu cũng vẫn bị rách. Vậy mà trong viện bảo tàng, các nhà khoa học vẫn thường phải đọc những tờ giấy ấy. Làm thế nào để lật được loại sách đó bây giờ?

Trong Viện hàn lâm khoa học Liên Xô cũ, có một phòng thí nghiệm chuyên tu bổ lại những văn kiện. Ở đây, người ta cũng gặp những rắc rối nho nhỏ như ở trên. Khi đó, họ dùng điện để giải quyết vấn đề, tức là làm cho các trang giấy mang điện. Sau khi các trang giấy ở cạnh nhau tích điện cùng dấu thì chúng sẽ đẩy nhau, do đó có thể tách riêng từng tờ, mà chẳng tổn hại gì. Giở các trang giấy theo cách này bao giờ cũng dễ hơn so với cách giở bằng tay hoặc với cách dán nó lên trên giấy cứng.

Làm tiêu bản trong suốt như thế nào?

Mười năm sau khi cuốn “Người tàng hình” ra đời, giáo sư giải phẫu học người Đức Spantegonxo đã biến ý tưởng đó thành sự thật. Ông không những chế được các tiêu bản trong suốt của các cơ quan sống mà còn chế được các tiêu bản trong suốt của động vật chết nữa. Ngày nay, ta có thể nhìn thấy những tiêu bản này trong nhiều viện bảo tàng.

Spantegonxo đã sử dụng chính những suy luận vật lý làm căn cứ cho cuốn tiểu thuyết hoang đường trên: Bất kỳ một vật trong suốt nào đặt trong môi trường trong suốt, chỉ cần chiết suất của chúng sai kém nhau dưới 0,05 là vật trong suốt ấy có thể trở thành vô hình.

Nói vắn tắt thì phương pháp chế tiêu bản trong suốt do giáo sư Spantegonxo nghĩ ra (năm 1911) là: Đầu tiên phải cho những tiêu bản đó qua các phép chế biến quen thuộc - chuội trắng và rửa sạch, rồi ngâm tiêu bản vào trong ete metylic của axit xalyxilic (một chất lỏng không màu, có tác dụng khúc xạ rất mạnh). Cuối cùng, đem ngâm các tiêu bản chuột, cá, các bộ phận của cơ thể người... được chế theo phương pháp ấy vào trong những bình cũng đựng ete metylic.

Ở đây, đương nhiên người ta không định làm cho các tiêu bản hoàn toàn trong suốt, bởi vì như thế thì những tiêu bản ấy sẽ trở thành không nhìn thấy được và do đó đối với giải phẫu sẽ không giúp ích gì cả. Nhưng nếu muốn thì ta cũng có thể làm cho chúng trở thành hoàn toàn trong suốt.

Tuy nhiên, từ đây tới việc thực hiện lý tưởng của Wells - làm người sống hoàn toàn trong suốt đến mức độ không nhìn thấy được - còn khoảng cách rất xa. Vì thứ nhất là, cần phải tìm được phương pháp ngâm thân thể người sống vào trong một chất lỏng có tác dụng làm trong suốt mà không tổn thương đến các cơ năng tổ chức của người ấy. Thứ hai, tiêu bản của giáo sư Spantegonxo mới chỉ trong suốt thôi chứ chưa phải là không nhìn thấy được. Các tổ chức của những tiêu bản này chỉ không nhìn thấy được khi nhúng chúng vào trong chất nước có cùng chiết suất mà thôi. Còn nếu như để chúng ở ngoài không khí thì chỉ khi nào chiết suất của chúng bằng chiết suất của không khí thì mới trở thành không nhìn thấy được. Và khó khăn là ở chỗ này - làm thế nào để thực hiện được điểm đó thì đến nay chúng ta vẫn chưa biết.

Nhưng giả sử rằng có một ngày nào đó, ta thực hiện được cả hai điểm trên, nghĩa là ảo tưởng của nhà tiểu thuyết Anh biến thành sự thật, thì số phận của người vô hình này ra sao? Bài sau sẽ cho bạn biết điều đó.


Thú biển thở bằng phổi, tại sao có thể ở lâu dưới nước?

Thú biển (như rái cá biển, báo biển, sư tử biển, cá heo, cá voi...) cũng thở bằng phổi như thú cạn. Tuy phải thường xuyên nhô lên mặt nước, nhưng chúng có thể ở dưới nước một thời gian tương đối dài, từ 20-30 phút với rái cá biển, 43 phút với báo biển Wader, hay thậm chí 1-2 tiếng với cá voi cỡ lớn.

Tại sao ở dưới nước trong thời gian dài như vậy mà chúng không chết ngạt? Các nhà nghiên cứu đã phát hiện cơ thể thú biển có “kho” tích trữ oxy đặc biệt, chính là máu và cơ.

Chúng ta biết rằng, trong máu chứa một lượng lớn oxy và thể khí CO2. Mặt khác, tỷ lệ máu so với thể trọng cơ thể của thú biển thông thường lớn nhiều hơn so với động vật sống trên cạn. Ví dụ ở người, máu chiếm khoảng 7% thể trọng, còn máu của cá heo lại chiếm khoảng 10-11% thể trọng của nó, và ở báo biển là 18%.

Ngoài máu ra, cơ thịt cũng có thể tích trữ ôxy. Trong cơ thịt của thú biển có một loại albumin cơ hồng, rất dễ kết hợp với oxy. Khi chúng nhô lên khỏi mặt nước để thay đổi không khí, oxy được hít vào, một phần kết hợp với albumin cơ hồng hình thành trạng thái kết hợp hóa học, tích trữ trong cơ. Albumin này càng nhiều, oxy được tích trữ càng lớn.

So với động vật cạn, albumin cơ hồng ở thú biển cao hơn nhiều. Oxy dự trữ kiểu này có thể chiếm hơn 50% dự trữ oxy toàn thân chúng. Chính vì albumin trong cơ thịt khá nhiều, nên màu sắc của thịt cá voi và thịt báo biển đều có màu tím thẫm.

Ngoài ra, tần số thở bình thường của thú biển tuy rất thấp, nhưng khả năng hít oxy và nén khí CO2 lại rất mạnh, có lợi cho cuộc sống dưới nước của chúng. Người bình thường một lần thở chỉ có thể thay đổi 15-20% khí trong phổi, còn cá voi lại có thể thay đổi trên 80%. Đa số động vật cạn, kể cả người rất nhạy cảm với CO2 trong máu. Nếu hàm lượng CO2 trong không khí tăng lên, thì tần xuất thở của người sẽ tăng lên gấp 5 lần bình thường. Nhưng thú biển lại không như vậy, dù CO2 trong máu tăng lên cũng không xảy ra sự cưỡng chế thở. Có người từng thử nghiệm, đeo cho báo biển một mặt nạ hô hấp đặc biệt, để chúng hô hấp khí có giới hạn. Họ phát hiện thấy khi hàm lượng CO2 trong đó cao đến 10% thì hoạt động thở của báo biển vẫn giữ được bình thường. Điều này đã giúp cho chúng sống được dưới nước trong thời gian dài.
URL của bài viết này::http://www.vnschool.net/modules.php?name=News&file=article&sid=4527
© Cong ty Cong Nghe Tin hoc Nha truong contact: sales@schoolnet.vn