Тайните на акулската кожа обещават по-ефективни самолети и кораби

Акулите кръстосват света от времето преди динозаврите – и това им е дало достатъчно време да усъвършенстват изкуството на аеродинамиката. Затова не е изненада, че акулите могат да ни научат как да се движим по-ефективно и във водата, и във въздуха. Екип от биолози и инженери от Харвардския университет и Университета на Южна Каролина са установили какво прави кожата на акулите, което може да направи по-ефективни нашите самолети, кораби, а и вятърни турбини.

Кожата на акулата е покрита с дентикули – хиляди малки пластинки, които варират по форма и размери при различните части на тялото. Акулите използват формата на тялото си, за да увеличат подемната сила и да намалят триенето, когато се движат във водата, но дентикулите играят ключова роля в този процес. Той е интересен, защото касае аеродинамкката на самолетите и особено на техните крила.

„Ние знаем много за структурата на тези дентикули – които са много подобни на човешките зъби – но функцията им е спорна“, казва Джордж Лоудър, съавтор на изследването.

До този момент повечето проучвания върху ролята на дентикулите е била върху това как намаляват триенето. Сега Лоудър и неговият екип са се концентрирали върху друго – подемната сила. За целта те изследвали късоопашатата акула мако – най-бързата акула в океана – използвайки микромагнитна компютърна томография за сканиране на формата на дентикулите, които имат три повдигнати ръба. След това ги моделирали и отпечатали на 3D. Наредили дентикулите върху тестова полдожка, която изпробвали в резервоар с вода, използвайки 20 ралзични подредби на дентикулите с вариации в техните размери, редове и позиции.

Оказало се, че дентикулите действат като високопроизводителни вихрови генератори. Те формират въздушен поток, който значително увеличава подемната сила.

„Тези вихрови генератори, вдъхновени от кожата на акулата, постигат подобрение на подемната мощ с до 323% в сравнение с въздушния поток без подобни вихрови генератори“, казва Август Домел, съавтор на доклада. „Ето, че доказахме, че вихрови генератори, вдъхновени от природата, имат потенциала да се окажат по-добри от традиционния дизайн“.

Учените са убедени, че това е ключът към по-добри, по-ефективни аеродинамични съоръжения като самолети, кораби или ветрогенератори.

Коментари

Напиши коментар

E-mail адресът Ви няма да бъде публикуван




*