Künstliche Haut zeigt wie Haie schwimmen So schnell
Haie sind bekannt für ihre Schnelligkeit und Agilität unter den Wellen, aber lange verwirrt Wissenschaftler hat wie ihre gezackte Haut diese Leistungen ermöglicht.
Nun, Forscher haben künstliche Haifischhaut durch Scannen echter Haifischhaut und 3D-Druck künstliche skaliert auf eine flexible Membran. Die künstliche Haifischhaut verstärkt schwimmen Geschwindigkeiten von bis zu 6,6 Prozent, eine neue Studie berichtet.
Haifischhaut kann glatt aussehen, aber es ist eigentlich aus der mikroskopischen krallenähnlichen Skalen, genannt Dentikel. Diese winzige Beulen stören die Strömung von Wasser als das Tier schwimmt, Reduzierung ziehen, aber Wissenschaftler wusste nicht genau, wie dies geschieht. [Biomimetik: 7 clevere Technologien von der Natur inspiriert]
Dies ist das erste Mal, dass jemand das Schwimmen gemessen hat Energie nutzen der holprigen Haifischhaut verglichen mit glatter Haut, sagte George Lauder, Biologe an der Harvard University in Cambridge, Massachusetts und Co-Autor der Studie, veröffentlicht im Journal of Experimental Biology (14. Mai) heute.
Künstliche Haut
Um zu verstehen warum Haifischhaut Wissenschaftler so gut funktioniert hätte, ihn zu ändern. Da echter Haifischhaut ändern nicht möglich ist, hergestellt Lauder und seine Kollegen eine künstliche Haut.
Die Forscher fanden einen Mako-Hai in einem lokalen Fischmarkt und nahm einen hochauflösenden Scan von der Hautoberfläche. Durch Zoomen auf ein einzelnes Denticle, konnte das Team ein Computermodell der Haifischhaut machte Tausende von Dentikel schaffen.
Erstellen der eigentlichen Haut erwies sich als schwieriger. Das Team verwendet einen 3D-Drucker einbetten künstliche Waagen in einer flexiblen Membran, verbringen ein Jahr versucht verschiedene Materialien, um diejenigen zu finden, die funktioniert. Sie verwendet ein scanning Electron Schliffbild, die gefälschte Haut Bild.
Als nächstes die Forscher angebracht die künstliche Haut auf beiden Seiten einer flexiblen Folie, die noch gehalten wurde oder wurde vorgenommen, um flattern wie ein Hai schwimmen, und steckte es in einen Behälter des fließenden Wassers.
Im Vergleich mit der glatten Folie allein, die Folie mit der künstlichen Haut reduziert ziehen Sie um 8,7 Prozent auf den niedrigsten Wasser Strömungsgeschwindigkeiten. Die höchste Fließgeschwindigkeit ziehen Sie die gefälschte Haut tatsächlich produziert 15 Prozent mehr als die glatte Oberfläche hat still zu stehen, aber wenn die Forscher die Folie wie ein Fisch 1,5-Mal pro Sekunde flatterte, die Haifischhaut schwimmen Geschwindigkeit um 6,6 Prozent verbessert, mit 5,9 Prozent weniger Energie, die Ergebnisse zeigten.
Als nächstes wollen die Forscher testen, wie ändern der Anordnung der Dentikel schwimmen Leistung auswirkt. Aber Menschen Haifischhaut Badeanzüge jederzeit schnell tragen wird nicht weil sie zu schwer zu fertigen sind, sagte der Forscher.
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