Gefälschte Haifischhaut konnte Kriegsflotte schneller machen
Einige Kreaturen spawnen mehr Angst als Haie. Aber diese komplexe Fische haben auch Inspiration für mehrere nützliche Technologien bereitgestellt. Eine neue Idee erobert das Interesse der US Navy.
Haifischhaut wurde von vielen Kulturen als Schleifpapier eingesetzt. Es hat Kameraden in rutschigen bei nassen Bedingungen sicher gehalten. Badeanzüge Haifischhaut nachempfunden seien von Speedo reduzieren den Luftwiderstand um bis zu 4 Prozent.
Nun könnte Forschung durch zwei getrennte Gruppen zu synthetischen Haifischhaut, die Schiffe und u-Boote schneller und weniger kostspielig im Betrieb machen würde.
Wenn die Forschung Pfannen, u-Boote--bereits heimlich und haiähnlichen--könnte noch mehr so.
Das problem
Kraftstoffkosten für die militärischen und Versand, Erhöhung ziehen um bis zu 15 Prozent, das Wachstum der Seepocken, Muscheln, Algen und andere Organismen hinzufügt, sagen Wissenschaftler. In der Industrie wird es Biofouling genannt.
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Die Marine verbringt etwa $ 600 Millionen jedes Jahr Leistung Schiffe und u-Boote. Mindestens $ 50 Millionen dieser Kosten direkt mit Biofouling, zusammenhängt, sagt Navy Wissenschaftler Stephen McElvany.
Farben mit tödlichen Biozide geschnürt das Problem einzudämmen, aber sie sind auch giftig für andere Meeresbewohner.
Einige Fische und auch Wale, sind von Trampen Meereslebewesen gefoult. Aber keine Haie. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass das Geheimnis des sauberen Haie in die komplexe Konstruktion ihrer Waage.
Erstaunliche Skalen
Hai-Skalen bestehen aus einem harten Material, Dentin genannt. Grundsätzlich sind die Schuppen kleine Zähne. Sie alle zeigen nach hinten, so ein Hai fühlen würde, glatt, wenn Sie es wagte, von Kopf bis Rute streicheln, aber rau, wenn Sie Ihre Hand anders lief.
Studien haben ergeben, dass die Waage als Rüstung für einen Hai fungieren und auch kleine Wirbel, die reduzieren den Luftwiderstand um sie schneller zu machen. Die Skalen können auch Haie schwimmen lautlos im Vergleich zu anderen Fischen, die erheblichen Lärm erzeugen, wenn sie das Wasser lagen.
Das Design hat sich auf den Menschen in vielerlei Hinsicht bewährt.
Norweger echter Haifischhaut auf die Sohlen ihrer Stiefel, Schlupf auf nassen Schiffsdecks zu verhindern angewendet. Bei den Olympischen Spielen 2000 begann Schwimmer in Ganzkörper-Anzügen Haifischhaut nachempfunden.
Was ist gut für den Hai...
Wichtig ist, flex Hai Skalen einzeln, ständig wechselnden und Begrenzung der Höhe der sichtbaren Fläche, auf denen Organismen Wissenschaftler haben gelernt anfügen können.
Ralph Liedert der Hochschule für angewandte Wissenschaften in Bremen, Deutschland entwickelte eine synthetische Haifischhaut elastische Silikon, das in ähnlicher Weise reduziert die Kontaktfläche macht es schwieriger für Seepocken, Fuß zu fassen.
Während einfacher aufgebaut als Hai Skalen, die Schiff-Haut reduziert Biofouling um 67 Prozent in Tests Berichten Liedert diese Woche an der Society for Experimental Biology Jahrestagung in Barcelona.
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Muscheln und Seepocken machen einige der stärksten Klebstoffe (andere Wissenschaftler versuchen, die Eigenschaften, um bessere Haushalt Kleber machen zu imitieren) bekannt. Aber der Kleber eine Barnacle, Liedert gefunden, kann nur so weit in eine raue Oberfläche, erklärt, warum die Waage zu kleben verhindern eindringen.
Mit der falschen Haut angewendet wird ein Schiff mit 4-5 Knoten verschieben selbstreinigend, entfernen die meisten Organismen Liedert gefunden.
Militärischem Interesse
In separaten Arbeit Teil finanziert von der US Navy haben Wissenschaftler an der University of Florida entwickelt eine ähnliche Beschichtung, gemacht von kleinen rautenförmigen Skalen, die ein-und flex, behindern das Wachstum von Organismen.
Die Beschichtung wurde in einem Labor mit einem gemeinsamen Algen getestet. Die Algensporen hatte eine sehr harte Zeit Anfügen an die Oberfläche.
"Es normalerweise hält sich an alles, aber wir haben Sporen Siedlung um 85 Prozent reduziert", sagte Anthony Brennan, University of Florida Professor für Materialwissenschaften. "Der einzige Ort, wo, den die Sporen jetzt landen, besitzen wir einen Defekt im Muster ist."
Während die High-Tech-Skins für die Schifffahrt senken könnte, könnte sie einen strategischen Vorteil für das Militär.
McElvany, genannt die Feststellung "spannend" aber sagte es sind immer noch eine Herausforderung Forschung Hürden zu löschen, bevor die Technologie eingesetzt werden könnte.
"Wenn erreicht, dies verbessert Beschichtung könnte nicht nur künftige Umweltauflagen und Vorschriften befreit sein, es würde auch erhöhte Kraftstoffeffizienz und Geschwindigkeit von Marineschiffen," McElvany sagte.
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