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:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Случайная новость из Архива Употребление яиц и мяса улучшают умственную деятельность у мужчин 26.10.2023 Недавние исследования, проведенные в Финляндии, свидетельствуют о том, что употребление продуктов, богатых холином, таких как яйца и мясо, коррелируется с улучшением когнитивных функций и снижением риска развития деменции у мужчин. Ученые из Университета Восточной Финляндии обнаружили, что активное употребление холина в рационе мужчин связано с более высокими показателями памяти и речевых навыков, а также с уменьшенным риском деменции. Мужчины, потребляющие больше холина, имеют на 28% меньший риск развития деменции по сравнению с теми, кто употребляет этот элемент в низких количествах. Основными источниками холина в рационе мужчин оказались яйца и мясо. Исследование, проведенное на протяжении более 20 лет, включало анализ данных 2500 финских мужчин в возрасте от 42 до 60 лет. После нескольких лет исследования 500 мужчин подверглись тестированию, оценивающему уровень их памяти и когнитивных способностей. За весь период исследования у 337 мужчин развилась деменция. Холин, также известный как витамин B4, участвует в синтезе важного нейромедиатора - ацетилхолина. Ранее проведенные исследования уже указывали на защитную роль холина в отношении центральной нервной системы, предотвращая снижение когнитивных функций и развитие болезни Альцгеймера. В данном исследовании мужчины с высоким уровнем потребления холина продемонстрировали лучшие результаты в когнитивных тестах и сохраняли высокую качественную производительность своих умственных процессов с возрастом. Эти новые данные, согласно мнению ученых, могут сыграть важную роль в профилактике деменции.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025