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...


Другие новости:

ТНТ прокомментировал новости о сносе Дома-2

На телеканале ТНТ надеются, что съемочная площадка популярного реалити-шоу "Дом-2" в Новой Москве, о сносе которой заявили московские власти, останется на прежнем месте."У нас действующий контракт с подрядчиком, и мы уверены, что он будет исполнять свои обязательства в рамках контракта", — сообщили ТАСС в пресс-службе канала.

Свиридова оставили в черном списке Шенгена

Высший административный суд Польши оставил в силе запрет на въезд в страны Шенгенской зоны журналисту МИА "Россия сегодня" Леониду Свиридову. Самого истца на процесс по его делу не позвали. Судья решил, что в этом нет смысла, пишет агентство РИА Новости.Высший административный суд – последняя инстанция в Польше.

Четверо участников ячейки ИГИЛ, получившей название "группа Битлз",...

Британские власти временно приостановили сотрудничество с США по экстрадиции двух боевиков террористической организации ИГИЛ (запрещена в России), передает "Интерфакс". Англичане опасаются, что американская судебная система может вынести бывшим гражданам Великобритании, примкнувшим к ИГ, смертный приговор.

Умер журналист, общественник и поэт Виталий Шенталинский

В возрасте 78 лет ушел из жизни журналист, создатель Комиссии по творческому наследию репрессированных писателей России Виталий Шенталинский."Умер Виталий Шенталинский.

Формула-1. Риккардо выиграл первую свободную практику Гран-при Венгрии

В Венгрии на автодроме "Хунгароринг" близ местечка Мадьород стартовал очередной этап чемпионата мира по автогонкам в классе машин "Формула-1". Первая свободная практика завершилась победой австралийского гонщика команды Red Bull Даниэля Риккардо.Австралиец прошел 30 кругов и показал лучшее время – 1 мин. 17,613 сек.

Как сообщалось ранее, полиция ищет участников пьяной групповой драки на...

В драке, произошедшей в ночь на пятницу на Курском вокзале в Москве, принимали участие болельщики футбольного клуба ЦСКА из Москвы и Санкт-Петербурга, передает "Интерфакс".Как сообщалось ранее, полиция ищет участников пьяной групповой драки на платформе Курского вокзала в Москве, в которой погиб молодой человек.

Арбузы продают даже на обочинах: где их не стоит покупать

Столица готовится к сезону арбузов, но еще до его официального старта бахчевыми бойко торгуют на обочинах дорог, парковках и небольших рынках. Сертификатов у продавцов нет, и покупателям приходится рисковать. Проверки показывают, что в арбузах и дынях концентрация нитратов — на опасном уровне.Обочина Новорязанского шоссе.

Жизненно
Новости