Текстиль сам регулирует аэродинамику при движении

04.11.2025

Специалисты Гарвардской школы инженерии и прикладных наук имени Джона Полсона (SEAS) представили ткань, способную самостоятельно регулировать свои аэродинамические свойства. Это открытие может изменить подход к созданию спортивной одежды, а в перспективе - повлиять на развитие авиации, судостроения и даже архитектуры.

Главная особенность нового материала заключается в его способности динамически изменять поверхность при растяжении. Когда ткань подвергается натяжению, на ней образуются крошечные углубления, напоминающие ямочки на мячах для гольфа. Эти микроструктуры воздействуют на поток воздуха, снижая турбулентность и, следовательно, аэродинамическое сопротивление. В экспериментах в аэродинамической трубе удалось достичь уменьшения сопротивления воздуха на 20%, что делает материал особенно перспективным для спортивных костюмов, где важен каждый процент эффективности.

Работа над проектом велась под руководством аспиранта кафедры машиностроения Дэвида Фаррелла. Чтобы определить оптимальную структуру поверхности, команда провела более 3000 компьютерных симуляций, моделируя тысячи возможных форм и размеров углублений. Анализ показал, что различные конфигурации ямочек подходят для разных скоростей ветра, что позволяет адаптировать ткань под конкретные условия - например, под высокоскоростной бег или движение дрона в воздухе.

Конструкция ткани представляет собой двухслойный композит. Наружный слой выполнен из плотного синтетического материала, похожего на тот, что используется в ремнях рюкзаков, а внутренний - из мягкого эластичного трикотажа, обеспечивающего гибкость и комфорт при ношении. Слои соединены при помощи лазерной резки и термопрессования, формируя решетчатую структуру, которая позволяет материалу растягиваться вдоль тела, не теряя формы.

Ученые отмечают, что этот подход принципиально отличается от традиционных технологий в текстильной промышленности. Обычные ткани при растяжении деформируются и теряют прочность, тогда как новая структура превращает механическое напряжение в функциональное преимущество - способность управлять воздушным потоком.

Результаты работы, опубликованные в журнале Advanced Materials, подтверждают, что созданный метаматериал способен изменять аэродинамический профиль в реальном времени. При движении человека или объекта ткань подстраивается под скорость и направление воздушного потока, регулируя размер и форму своих микрорельефов. Таким образом, она может оптимизировать аэродинамику без внешнего вмешательства.

По мнению исследователей, подобные "умные" материалы открывают путь к созданию целого класса активных поверхностей - от спортивной экипировки, повышающей скорость и выносливость спортсменов, до обшивок летательных аппаратов, снижающих расход топлива.

<< Назад: Репетитоор Super Teacher для начальных классов 05.11.2025

>> Вперед: Электронный язык мгновенно различает остроту пищи 04.11.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Наушники Neurable One с мониторингом концентрации и усталости мозга 10.10.2026

Современные наушники постепенно превращаются из обычного аудиоустройства в персональный электронный помощник. Они уже умеют подавлять окружающий шум, анализировать качество звука и отслеживать некоторые параметры физического состояния человека. Американская компания Neurable пошла еще дальше и предложила использовать наушники для оценки активности мозга, чтобы определить, насколько человек сосредоточен, испытывает умственное напряжение или начинает уставать. Новая модель получила название Neurable One и оснащена 12 датчиками, способными регистрировать электрическую активность мозга. В основе технологии лежит электроэнцефалография, или EEG, применяемая для фиксации электрических сигналов, возникающих при работе нервной системы. Датчики размещены во внутренних накладках наушников и начинают получать информацию сразу после того, как пользователь надевает устройство. Затем специальное приложение анализирует полученные данные и оценивает текущее состояние человека. Разработчики предус ...>>

Климатический кризис меняет питание детей и влияет на их здоровье 09.10.2026

Когда говорят о влиянии климатических изменений на здоровье человека, чаще всего вспоминают экстремальную жару, наводнения, засухи или лесные пожары. Однако последствия глобального потепления могут проявляться гораздо менее заметно. Один из таких механизмов связан с продовольствием: изменения климата способны влиять на урожайность, стоимость продуктов и их доступность, а через это - на качество питания детей. Особое значение эта проблема приобретает в первые годы жизни. Дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к недостатку необходимых питательных веществ, поскольку именно в этот период питание и окружающая среда тесно связаны с ростом организма, развитием и формированием иммунной системы. Если полноценная пища становится менее доступной, последствия могут проявляться не сразу, но отражаться на здоровье ребенка в дальнейшем. Бразильские исследователи попытались определить, где подобные проблемы могут пересекаться с климатическими факторами. Для этого специалисты разработ ...>>

Случайная новость из Архива Инновационный лидар Velodyne VLS-128 02.12.2017 Компания Velodyne представила передовой лидар, который, как ожидается, сможет вывести возможности автомобильных систем самоуправления на качественно новый уровень. Лидар - один из ключевых элементов автопилота в его нынешнем виде. Этот прибор посредством лазерного излучателя сканирует окружающее пространство. На основе информации об отражениях лучей составляется трехмерная карта - с ее помощью вычисляются точные расстояния до тех или иных объектов вокруг машины. До недавнего времени наиболее мощным лидаром Velodyne был прибор HDL-64 с 64 лазерными лучами. В новом устройстве с обозначением VLS-128 количество лучей увеличено в два раза - до 128. При этом габариты удалось уменьшить на 70 %. Лидар нового поколения позволяет формировать карту окружающего пространства на расстоянии до 300 метров - это значительно превосходит показатель предшественника. К тому же возросло результирующее разрешение. Устройство подходит для использования в различных климатических условиях, в том числе в засушливых регионах и регионах с большим количеством осадков. Новый лидар обладает настолько высокой производительностью и точностью, что, по сути, способен заменить все другие датчики в системе автопилотирования.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026