Чешуя акул поможет создать более совершенные дроны, самолёты и ветровые турбины

https://trinity24.ru/logotype/IMG_SIZE.php?token=db5c3e1ded667053332ee66191b9779c&ID_PNG=7107687&kartinka_png=http%3A%2F%2Fnimfa-ekb.ru%2F__kartinka%2F07_02_2018%2F105788_www.vesti.ru_07022018.png&size_png=250

Группа биологов и инженеров продемонстрировала новую структуру, вдохновлённую кожей акулы. Разработка может пригодиться при создании новых крыльев самолётов.

Стремясь улучшить характеристики различных устройств, учёные черпают вдохновение в природе, но на этот раз источник оказался удивительным – океан. Группа эволюционных биологов и инженеров Гарвардского университета в сотрудничестве с коллегами из Университета Южной Каролины сообщила, что они использовали кожу акул для разработки особой структуры, которая могла бы улучшить аэродинамические характеристики самолётов, ветряных двигателей, дронов и автомобилей.

С точки зрения инженеров акулы и самолёты не так уж и различаются. Форма конструкции (организма) и тех, и других помогает эффективно передвигаться через текучую среду (воду и воздух), создавая подъёмную силу и снижая сопротивление. Разница лишь в том, что у акул есть около 400 миллионов лет преимущества в вопросах проектирования, шутят учёные. Но в целом способность акул быстро перемещаться в воде может помочь в разработке самолётов или тех же дронов нового поколения.

"Кожа акул покрыта тысячами мелких чешуек", — говорит один из авторов исследования Джордж Лаудер (George Lauder). По строению и прочности чешуя близка к зубам, что даёт повод называть её кожными зубчиками. Такие чешуйки имеют различные форму и размер в зависимости от своего местоположения на теле.

Большинство более ранних исследований (в том числе работы группы Лаудера) фокусировалось на свойствах чешуек, позволяющих снизить сопротивление. На этот раз Лаудер и его коллеги решили изучить эту структуру с другой точки зрения на её полезные свойства.

Чтобы проверить эту гипотезу, исследователи изучили чешуйки акулы-мако – самой быстрой акулы в мире. Чешуя мако обладает тремя выступами, похожими на трезубец (на первой иллюстрации это особенно хорошо видно).

Используя микрокомпьютерную томографию, учёные создали модель кожных зубчиков в трёхмерном пространстве, а затем при помощи 3D-принтера напечатали полученные формы на поверхности крыла с изогнутым поперечным сечением (аэродинамическим профилем).

"Аэродинамический профиль является основной составляющей всей воздушной техники. Мы хотели протестировать эти конструкции на аэродинамических профилях, чтобы измерить их влияние на подъёмную силу и сопротивление. Чтобы затем применить полученные знания в разработке различных воздушных устройств, таких как беспилотные летальные аппараты, самолёты и ветровые турбины", — говорит один из разработчиков Август Домэль (August Domel).

Специалисты протестировали 20 различных конфигураций с разными размерами чешуек, рядами и позициями рядов на аэродинамических профилях внутри резервуара с водой.

Они обнаружили, что помимо снижения сопротивления, структуры с формой чешуек как у акул значительно увеличивали подъёмную силу, действуя как мощные завихрители (пластинчатые турбулизаторы).

Даже если человек не знает, что такое завихритель, то он наверняка его видел в действии. Самолёты оснащены такими небольшими пассивными устройствами, разработанными для изменения воздушного потока над поверхностью движущегося объекта. Большинство сегодняшних завихрителей имеют простой дизайн, чем-то напоминающий лезвие.

"Такие завихрители, вдохновлённые акулами, обеспечивали улучшение аэродинамических качеств по сравнению с аэродинамическим профилем без завихрителей до 323 процентов, — говорит Домэль. – Мы продемонстрировали, что такие завихрители могут превзойти традиционные ".

"Вы можете представить, что такие завихрители используются в ветровых турбинах или беспилотных летальных аппаратах для повышения эффективности работы лопастей. Результаты открывают новые возможности для улучшения аэродинамических конструкций", — говорит другой автор исследования Катя Бертольди (Katia Bertoldi).

Дата публикации: 07-02-2018 - подробнее...


Прочие статьи:

Другие новости:

Байкер врезался в группу велосипедистов на Украине

Мотоциклист врезался в группу велосипедистов в украинских Бродах, пытаясь уйти от столкновения с автомобилем. В результате ДТП, которое попало в объектив камеры наблюдения, травмы получили пять человек, в том числе и сам байкер.Авария произошла около 15 часов дня в минувший понедельник, 16 апреля, на улице Ивана Франко.

В Москве простились с Андреем Невраевым, сыгравшим в десятках популярных сериалов

В Николо-Архангельском крематории в Москве 17 апреля простились с актером Андреем Невраевым. Он ушел из жизни 14 апреля в возрасте 69 лет, сообщает сайт телеканала "Россия 1".

Андрей Рублев уступил австрийцу Тиму в Монте-Карло

В столице княжества Монако продолжается крупный теннисный турнир грунтового сезона из серии ATP World Tour Masters 1000 – Rolex Monte-Carlo, с призовым фондом 4,87 млн евро. Россиянин Андрей Рублев во втором круге встречался с Домиником Тимом и проиграл в упорных трех сетах.

Греф: отключение Сбербанка от SWIFT - не в поле моего понимания вероятности

Вероятность отключения РФ от SWIFT и включения Сбербанка России в санкционный список Минфина США мала. Об этом заявил глава Сбербанка Герман Греф. По его мнению, нужно исходить из более прагматичного сценария.

Роскомнадзор заявил, что успешно отбил все DDoS-атаки

Две DDoS-атаки зафиксированы на сайты Роскомнадзора. Атаки были успешно отражены, заверяет Ростелеком. Все официальные интернет-ресурсы Роскомнадзора функционируют в штатном режиме.Атаки на сайты Роскомнадзора начались ночью 17 апреля и продолжились все утро, сообщает "Интерфакс".

Порошенко решил синхронизироваться с американскими санкциями

ФАС не получала отзывов ходатайств после расширения санкций со стороны США

Oppo покидает рынок видеоплееров

Саратовский эксперт: инициатива отменить юрадрес при регистрации бизнеса хороша, но ее не пропустят

Ценам на бензин предрекли резкий скачок

Слоны и обезьяны в Израиле перешли на мацу

Жизненно
Новости