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:

Мертвую россиянку пытались вывезти на Украину под видом живой

Отец с сыном попытались провезти мертвую женщину на территорию Украины, выдав ее за живого пассажира автомобиля, сообщило Восточное управление Государственной пограничной службы страны.Инцидент произошел днем во вторник на пункте пропуска "Гоптовка" в Харьковской области.

Спартак отправился на матч с Рейнджерс без Глушакова и Ещенко

Московский "Спартак" утром 24-го октября отправился в Шотландию на матч третьего тура Лиги Европы против "Рейнджерс". Исполняющий обязанности главного тренера Рауль Рианчо решил не брать на выездной поединок полузащитника Дениса Глушакова и защитника Андрея Ещенко.

Он заявил, что в происшествии, в котором пострадали три десятка человек,...

В неисправности эскалатора в римском метро виноваты российские болельщики. Они вели себя на нем неподобающим образом, заявил вице-премьер итальянского правительства и глава МВД Маттео Сальвини.Он заявил, что в происшествии, в котором пострадали три десятка человек, повинны десятки скачущих и танцующих на эскалаторе пьяных псевдоболельщиков.

Московская шаурма не прошла проверку: Роспотребнадзор нашел многочисленные нарушения

Специалисты московского управления Роспотребнадзора проверили более 250 торговых точек, продающих шаурму, и во всех обнаружили многочисленные нарушения в области санитарного законодательства и технических регламентов. Проверки проводились по требованию прокуратуры из-за обращений отравившихся покупателей, сообщается на сайте ведомства.

Исполняющий обязанности мэра Сочи Иван Бомбергер встречает силовиков, что...

В Сочи при поддержке Генпрокуратуры и властей края взялись за расследование коррупции в администрации города. В числе подозреваемых исполняющий обязанности мэра, руководитель "Водоканала" и главный архитектор.Исполняющий обязанности мэра Сочи Иван Бомбергер встречает силовиков, что называется, без галстука.

Жизненно
Интернет реклама