小问号
在大自然中,我们都知道蜜蜂、胡蜂、燕子等是杰出的建筑师,创造了许多精美巧妙而各具特色的“住宅”,给人类带来许多启迪。在海边的沙滩上,我们还会看到有许多各种各样带有薄薄外壳的贝类,蛤蜊、海螺、扇贝等,它们靠着特殊的外壳,不但能承受住海水的压力,同时还能保护自己,免遭凶猛水生物的伤害。动物的蛋,就是生物学所指的“卵”,是动物赖以传宗接代,延续生命的摇篮,也是动物胚胎最原始的“家”。那么,从建筑学的角度来看,动物的蛋有什么特点,对人类的建筑有哪些惊人的启示?
世界上许多动物是依靠卵来繁衍后代的,如鸟类和龟、蛇等,而且动物的卵形形色色:如果从个头上讲,有的大,有的小;从色彩上看,有的洁白如玉,有的枯褐如草……然而,动物的卵有一点是基本相同的,即形状一般都是椭圆形或圆形,蛋壳虽薄,但是非常结实。这种球拱形结构使它在受到均匀的外力的时候不易损坏。科学家在研究动物的卵的结构时还发现,如果把很多同样大小的鸡蛋装在一个有许多排凹槽的码蛋器里,上面再扣一个凹槽同样规格的码蛋器,上下形成了拱形预应力结构,这样受力十分均匀。实验表明,这时,在码蛋器背面放上一定重量的物品,夹在两个码蛋器之间的许多鸡蛋不会破损。蛋壳的坚固,令学者们震惊。
建筑师受鸡蛋结构的启发,模仿鸡蛋设计了一种特殊的抗震房屋,外壳用钢铁制成,“蛋白”是用耐高温玻璃、石棉等制造,人则住在相当于“蛋黄”的部分,这种房屋能抵抗强烈的地震,即使震翻了,也能自动还原。这样的建筑轻便、省料,美观大方,坚固耐压。
建筑师从“鸡蛋壳受均匀的力不破损”中受到启迪后,还发明了“充气结构的建筑物”。这种建筑物是用两层薄膜制成封闭的袋形,两层中间用连接膜使这两层膜保持一定距离,这样的结构使它在充气的时候,不会因为向外扩张而变成一只大气球。
现在,人们根据鸡蛋的构造原理和形状,建筑了“气泡屋”作为学校的校舍。在公园和游乐场,每逢星期天和节假日都会临时搭起一些彩色充气建筑,这些充气建筑是用彩色薄膜制成的,使用时,就往这些袋形薄膜里注入压缩空气。它们就会膨胀成各种建筑形状,有的像古代的城堡,有的像童话中的尖塔形小屋,还有一些动物造型,像大狗熊、孙悟空等,深受广大孩子的喜爱。用完后就把气放了,这种充气建筑既方便,又耐用,既不占地方,又可以反复装拆使用,大大地增添了节日的气氛。这些受动物蛋的启示发明的“充气建筑”成了城市一道迷人的风景线。
“小档案”
古代有一种象鸟,曾经生活在马尔加什加各地,它的蛋有33厘米长、23厘米宽,有148个鸡蛋、3万个蜂鸟的蛋那么大,可惜这种动物现在已经绝种。目前,世界上最重的鸟蛋是非洲的鸵鸟蛋,有15厘米长、12厘米宽,约1.5公斤重。最小的鸟蛋是热带蜂鸟的蛋,小得像豆粒一样。甲鱼总是把蛋产在洪水水位的上方,有经验的渔民便根据甲鱼产蛋的位置,来判断该年的洪水暴发情况。生蛋和熟蛋用肉眼不仔细看很难辨别,如果同时从高处往低处滚,由于熟蛋的蛋黄和蛋白已凝为一体,因而滚得快。这样,生蛋、熟蛋就容易区别开来了。