Рыбья чешуя ускорит самолеты

13.10.2020

Конструкторы авиационной техники в поисках новых решений регулярно обращаются к животному миру. Например, не так давно, сложные движения крыльев саранчи подсказали им конструкцию более эффективных крыльев летательных аппаратов.

Точно так же авторы нового исследования из Лондонского и Штутгартского университетов нашли вдохновение в том, как чешуя помогает рыбе плавно перемещаться по воде. Как известно, чтобы минимизировать сопротивление во время плавания, кожа рыб покрыта мелкими чешуйками сложной формы. Изучив топологию поверхности чешуи европейского морского окуня и карпа, ученые выяснили кое-что любопытное.

Исследования проводились с использованием цифровых микроскопов, а затем, для геометрической реконструкции замысловатых узоров, использовалось компьютерное моделирование. Оказалось, что перекрывающиеся области на поверхности рыбьей чешуи приводят к зигзагообразному движению жидкости при контакте с ней. Это, в свою очередь, создает "полосатый поток", который нейтрализует неустойчивые колебания, которые обычно приводят к турбулентности, называемой волнами Толлмина - Шлихтинга. В конечном счете, это уменьшает сопротивление трения чешуи более чем на 25%. Подобный эффект удалось повторить с помощью фрагмента рыбьей чешуи, прикрепленной к пластине внутри водного туннеля, в котором жидкость перемещается без перемешивания и пульсаций.

Если подобный эффект удастся воспроизвести путем установки искусственных "чешуек" на аэродинамические поверхности, это может сыграть важную роль в разработке летательных аппаратов нового поколения. Такие машины будут летать быстрее, потребляя при этом меньше топлива.

<< Назад: Искусственные креветки 14.10.2020

>> Вперед: Новая стадия эволюции человека 13.10.2020

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива Ремонт хрящей с помощью принтера 08.12.2012 Исследователи из Wake Forest Institute for Regenerative Medicine разработали новую гибридную технологию создания особых структур, очень необходимых современной регенеративной медицине. Трехмерная печать живой ткани помогла сделать большой шаг в регенеративной медицине. Однако напечатанные трехмерные структуры не отличаются большой прочностью и не всегда подходят, например, для восстановления хрящевой ткани в суставах. Ученым удалось решить эту проблему с помощью комбинации 3D-печати и электропрядения, которые позволяют производить пористые структуры и помогать интеграции имплантата в окружающие ткани. Сочетание двух подходов позволяет создать структуру из натуральных и синтетических материалов: первые обеспечивают среду, благоприятствующую росту клеток, а вторые - прочность конструкции. Ученые создали особое устройство, объединяющие традиционную струйную печать и электропрядение. Данный прибор можно использовать для создания искусственных каркасов хрящей, которые можно имплантировать пациентам для полного восстановления поврежденных суставов. В ходе экспериментов гибкие волокна из синтетического полимера слой за слоем соединили с хрящевыми клетками из уха кролика. В результате получился имплантат с диагональю 10 см, толщиной всего 0,4 мм. Даже спустя одну неделю клетки внутри этой структуры были живы, а спустя 8 недель после имплантации в живых мышей наблюдался рост прочного упругого хряща. В будущем благодаря новой технологии замена поврежденного хряща станет обычным делом и сможет вернуть здоровье миллионам людей. Для этого сначала будет сделан трехмерный снимок сустава с помощью МРТ, а потом напечатан идеально совпадающий с анатомическими особенностями имплантат. После двух-трех месяцев, больной сустав вновь станет здоровым.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026