Ученые раскрыли секрет быстроты акул мако
Специалисты из Университета Алабамы провели опыты с образцами кожи акул мако, выясняя причины быстроты их передвижения.
Вид, называемый «гепардом океана», может развивать скорость до 70-80 км/ч. Чтобы понять причину такой быстроты, Эми Лэнг с коллегами из Университета Алабамы использовали образцы кожи рыб в опытах с гидродинамической трубой, сообщает eurekalert.org. Результаты исследования будут представлены на мартовской встрече Американского физического общества в Бостоне.
Ученых особенно интересовало влияние мелких (около 0,2 мм) гибких чешуек, расположенных на определенных участках тела акулы, вроде бока и плавников. Они могут отклоняться от тела на 40°, но только в направлении встречного течения. То есть, гладя акулу от носа до хвоста, человек будет чувствовать гладкую кожу, в обратную сторону – шершавую, как наждачка. Структура создает сопротивление потоку воды.
«Она не дает жидкости менять направление вблизи кожи. Иначе происходило бы разделение потоков», — сказала Лэнг.
Явление создает сопротивление движению. Исследователи объяснили его на примере руки, высунутой из окна едущего автомобиля перпендикулярно потоку. Спереди давление на нее будет сильнее, чем сзади. Для уменьшения сопротивления используются разные подходы, вроде выемок на мяче для гольфа. Отбить такое изделие можно на 30% дальше, в сравнении с гладким аналогом.
Использовав технику цифровой трассерной визуализации частиц, команда подробно измерила скорость течения возле кожи. Результаты показали, что микроскопическая поверхностная геометрия акульих чешуек контролирует разделение потоков за счет пассивного поднятия.
«Опыты с гидродинамической трубой выявили, что явление значительно слабеет на шершавой поверхности, в сравнении с гладким образцом», — сказала Лэнг.
Часть средств на исследование была выделена армией США и компанией Boeing. Выводы могут привести к новым дизайнам летательных аппаратов, снижающих сопротивление и повышающих их скорость.
