Studiul pielii de mare rechin alb poate ajuta la reducerea rezistenței în avioane

cel Mare rechin alb (Carcharodon carcarias) este un vânător rapid și puternic, capabil să atingă viteze de până la 6,7 ​​m/s la breșă, deși preferă să înoate cu viteze mai mici pentru migrare și în așteptarea prăzii. O echipă de cercetători japonezi a studiat structura pielii de mare rechin alb pentru a afla mai multe despre modul în care aceste creaturi sunt atât de bine adaptate la o gamă largă de viteze. Descoperirile lor ar putea duce la avioane și bărci mai eficiente, cu o rezistență semnificativ redusă, potrivit unui nou studiu. Hârtie recentă Publicat în revista Royal Society Interface.

După cum am menționat mai devreme, oricine a atins un rechin știe că pielea devine moale dacă o ștergeți de la nas la coadă. Cu toate acestea, dacă inversați direcția, pielea se va simți la fel de netedă ca șmirghel. Acest lucru se datorează solzilor mici transparente, care au o dimensiune de aproximativ 0,2 mm. numit „dinti” (Pentru că sunt foarte asemănătoare cu dinții) pe tot corpul rechinului și sunt concentrate în special pe părțile laterale și înotătoarele animalului. Este ca o armură pentru rechini și servește, de asemenea, ca o modalitate de a reduce rezistența în apă în timpul înotului.

Presiunea de tragere este rezultatul Separarea fluxului în jurul unui obiect, cum ar fi un avion sau corpul unui rechin mako în timp ce se deplasează prin apă; Cantitatea de rezistență la presiune este determinată de forma corpului. Acesta este ceea ce se întâmplă atunci când fluxul de fluid se separă de suprafața obiectului, formând vâltoare și vâltoare care împiedică mișcarea obiectului. Deoarece corpul unui rechin se ondula constant în timpul înotului, are nevoie de ceva care să ajute la menținerea fluxului conectat la acel corp pentru a reduce această rezistență. Dinții servesc acestui scop.

Există, de asemenea, o forță de frecare care apare din forța de forfecare dintre mediul lichid și suprafața obiectului în mișcare. Practic, atunci când un obiect se mișcă printr-un fluid, cum ar fi aerul sau apa, fluidul cel mai apropiat de suprafața obiectului – cunoscut sub numele de strat limită – este atras de acesta, exercitând o forță asupra obiectului în direcția opusă direcției. de mișcare. Cu cât distanța de la suprafață este mai mare, cu atât viteza curgerii este mai mare.

De exemplu, rechinii mako pot înota cu viteze de până la 70 până la 80 de mile pe oră, câștigându-le porecla „ghepardii oceanului”. În 2019, oamenii de știință de la Universitatea din Alabama au identificat un factor cheie în capacitatea rechinilor mako de a se mișca atât de repede: Structura pielii lorîn special dinții din jurul zonelor flancurilor și aripioarelor corpului lor. Rechinii Mako au dezvoltat un aspect „păros” negativ distinctiv pe unii dintre solzi pentru a înota mai repede. În apropierea zonelor precum nasul, solzii nu sunt deosebit de flexibili, ci mai degrabă seamănă cu molarii încorporați în piele. Dar lângă coapsă și aripioare, solzii sunt mult mai flexibili.

Acest lucru are un efect profund asupra gradului de presiune la care este expus rechinul mako în timpul înotului. Dinții rechinului mako se pot flexa la unghiuri mai mari de 40 de grade față de corpul său – dar numai în direcția curgerii inverse (adică de la coadă la nas). Aceasta controlează gradul de separare a fluxului, similar cu gropițele de pe o minge de golf. Gropițele, sau solzii în cazul rechinului mako, ajută la menținerea fluxului continuu în jurul corpului, reducând dimensiunea traseului acestuia.