原创从解剖学的角度来说,椰子硬和人类的头颅,究竟谁更硬?

  根据经纬方向不同,椰子的强度极限大约是22.6~59.5MPa之间。

  杨氏模量1~2GPa,值得注意的是,新鲜椰子壳的弹性模量只有500MPa。

  从数据来看,椰子壳的力学性质实际和稍微结实的木材相当。

  人类头颅的力学性质如下[2]:

  可以看出人类头颅的弹性模量,可达2~6GPa,从弹性模量来说,人类(类人猿)的头颅的确强了4~12倍(这里数据是新鲜头颅和新鲜椰子壳对比,干燥的椰子壳则1~6倍)。

  另外一份人类头颅的弹性模量数据,也是在此区间[3]:

  值得说明的是,不同的研究方法和研究材料,可能得到不同的数据结果,但通常差异不大。

  接下来看看类人猿额骨和顶骨的强度极限:

  人类骨头不同湿度的压缩极限强度[4]:

  可知,根据不同骨头,以及干湿度,人类骨头的强度在40~76MPa之间,但也只是比椰子壳强那么一点点。

  由于人类头骨和椰子壳的强度都是一个范围区间,而且各自区间有交叉。

  所以,在一定的条件下,人类头骨并不见得比椰子壳的强度更高(虽然平均来说,人类的头颅比椰子壳的强度稍高,约1.5倍左右)

  年龄过小或者年龄过大的人类,头颅的强度都可能无法和椰子相比。

  虽然人类的骨头弹性模量高大165GPa的羟磷灰石所组成,但它通常只占骨头的三分之二,其他部分则是由胶原纤维所组成,胶原纤维的弹性模量为1GPa左右。

  人的股骨拉伸状态时的弹性模量上限可达18GPa,虽然比起钢材差远了,但也非椰子壳远远能比。

  但是,随着人类骨头的羟磷灰石和胶原纤维的比例,骨头的力学性质也是千差万别。

  例如小儿的骨头胶原纤维比例更高,具有更强的柔韧性,但强度不高。老年人的骨头,虽然无机物比例更高,又因为骨质疏松,表现出极差的力学性能。

  当然,成年人羟磷灰石和胶原纤维的适中比例,即可避免骨头的过易屈服,又能避免过易的脆性破坏。

  往往表现出超强的力学性质:

  股骨、胫骨之类的需要强支撑性的骨头,强度可达120MPa,可用碾压椰子来形容了。

  成年人骨头的硬度通常比木头稍强,大约和砖、砂岩的硬度相当,为铅的1/4,钢的1/10[5].

  虽然总体上来说,成年人骨头力学性质强于椰子壳,但我还是不建议诸位成年人亲自实验。 首先,椰子不会痛。 其次,椰子壳造成了50%的形变,只要不破漏掉椰汁,就完全不影响吃。你的脑子哪怕只造成1%的形变,就可能影响用。

  除此之外,人类的头骨是组装起来的,尤其是头骨,是一块块拼装在一起的,中间由更为柔韧但强度更低的组织链接。这有益于人类脑容量的增大,也有益于受到撞击时力量的缓冲(粘弹性)。

  但是,这样的结构,却容易让相关部位骨折。尤其是像太阳穴下翼点这样的地方,由蝶、顶、额、颞四骨,汇合成“H”形缝隙,当受到外部冲击力时,由于过于薄弱,这些部位承受的压强将会远远高于骨肉强度上限。

  当额头受到正面冲击时,冲击力会往后传播,造成额结节、翼点、颞骨等部位承受最大的应变。[6]

  也就是说,即便你被高空坠地的椰子袭击在额头上,额骨没事儿,但相关连接部位同样可能骨折。

  侧面受到冲击时,下颚骨和颞骨容易发生骨折。

  头顶冲击时,可在冲击点形成凹陷区,线性骨折发生于外弯曲区,环状骨折发生于内弯曲区。

  通常来说,相同的冲击力,侧面冲击最为致命。

  椰子:

  真是奇怪了,人类为什么要拿脑子和我比硬度?真是人类迷惑行为大赏。

  俺每年都砸死100多个人类,俺就用行动说话,不和你们比数据。