A cápa és a golflabda hasonlósága
A röviduszonyú makó cápák óránkénti 80 kilométeres sebességgel képesek hasítani a vizet. A kutatók most kiderítették, mi az a trükk, mely segíti a cápákat ilyen gyorsaság elérésében.
2008. november 21. péntek 12:23 - Hírextra
A halak fel tudják emelni pikkelyeiket úgy, hogy apró üregeket képezzenek bőrük felszínén, ezzel úgy csökkentsék az ellenállást, mint a golflabda gödröcskéi. Az apró pikkelyek – melyek mindössze 200 mikrométer hosszúak – kemény zománcból állnak – mint amilyen a fogunkon is található -, így a bőrnek olyan durva textúrát kölcsönöznek, mint a smirgli. Ha laposan fekszenek, a korábbi kutatások eredményei szerint, úszás közben csökkentik az ellenállás mértékét.
Egyes kutatások azt is sugallták, hogy a cápák fel tudják "borzolni" pikkelyeiket, így elérik, hogy azok vége felálljon. Ezért Amy Lang alabamai kutató és csapata úgy döntött, megvizsgálja ezt a teóriát, illetve azt, hogy mindez segíthet-e a cápáknak a gyors úszásban.
A csapat mesterséges cápabőrt készített szintetikus pikkelyek 16x24-es sorával, ezek mindegyike két centiméter hosszú volt, és 90 fokban csatlakozott a "bőr" felszínéhez. Ezt követően a mintát másodpercenként 20 centiméteres sebességgel haladó vízfolyamba helyezték. A víz ezüsttel borított nanogömböket tartalmazott, melyeket lézer világított meg, hogy felfedje a pikkelyek körüli áramlás természetét.
A kísérletek azt mutatták, hogy a pikkelyek közötti üregekben apró örvények keletkeztek. Ezek az örvények egyfajta "ütközőréteget" hoztak létre a bőr felszíne és a gyorsan mozgó folyadék között megakadályozva, hogy a cápa mögött turbulens nyomdokvíz alakuljon ki. Mivel a nyomdokvíz alacsonyabb nyomású, mint a folyadék többi része, így hátrafelé irányuló húzóerőt fejt ki a tárgyra, ezzel csökkenti sebességét, és nehezebbé teszi az irányváltást.
Ezen nyomdokvíz kiküszöbölése csökkenti a cápát érintő átfogó ellenállást, így lehetővé teszi, hogy a hal gyorsabban haladjon, és sokkal könnyebben mozogjon a sűrű, szirupos érzés helyett, melyet az ember tapasztal meg, amikor vízben próbál mozogni. "Olyan ez, mint a különbség a görgőkkel felszerelt doboz tolása, vagy annak görgők nélküli, padlón történő vonszolása között" – mondja Lang. Ugyanezen elv magyarázza a golflabdák gödröcskéit, melyek szintén mini örvényeket hoznak létre, hogy csökkentsék a légellenállást – mondja a kutató.
Végső soron a csapat azt reméli, hogy a további vizsgálatokat fel lehet használni a cápák bőre által inspirált torpedók, víz alatti járművek, vagy akár repülőgépek fejlesztésére, melyek sokkal gyorsabban tudnak haladni a vízben, és könnyebben változtathatnak irányt is.
Szergej Csernyisenko londoni mérnök lenyűgözőnek tartja a vizsgálatot. Ám arra rámutat, hogy míg a csapat kimutatta az örvények létezését, mennyiségileg még nem határozták meg azok hatásának mértékét a cápát érő ellenállásra, mely szerinte minimális lehet.
Forrás: hirado.hu