Stachelrochen seltsame schwimmen kann neue u-Boot-Designs inspirieren.

Manchmal finden Sie die Antworten auf einige der schwierigsten Probleme mit Technologie in der Natur. Forscher hoffen, wendigen und sparsamen u-design nehmen Hinweise aus das einzigartige und elegante Art, die Stachelrochen schwimmen.

Wissenschaftler an der Harvard University und der University at Buffalo untersuchen wie Rochen bewegen, einschließlich der scheinbar mühelosen Weg, den die Fische rund und abgeflachten Körper durch Wasser plätschern. Die neue Forschung könnte die Entwicklung der nächsten Generation unbemannte u-Boote für Ozeanforschung, Aufräumarbeiten oder Rettungseinsätze inspirieren.

"Die meisten Fische wag ihren Schwänzen zu schwimmen. Ein Stachelrochen schwimmen viel mehr einzigartig, wie eine Fahne im Wind ", sagte Richard Bottom, ein Maschinenbau-Student an der University at Buffalo, in einer Erklärung. [Bildergalerie: Katalog von seltsamen Meerestieren]

Boden und seine Kollegen verwendet komplexe Algorithmen mit computational Fluid Dynamics – die Art und Weise zuordnen Wasser fließt um live, Schwimmen Stachelrochen. Die 3D Modelle identifiziert Muster der Spinnerei Flüssigkeit Regionen bekannt als Wirbel, die entlang der Stachelrochen zu bilden, wie sie sich durch das Wasser treiben.

Insbesondere auf Null gesetzt die Wissenschaftler auf die so genannte führende Wirbel, der die Wirbel an der Vorderseite eines Objekts in Bewegung ist. Wie Stachelrochen schwimmen, Wirbel günstige Druck Felder erstellen, auf ihren Körper – Unterdruck auf der Vorder- und hohen Druck auf den Rücken – die helfen schieben sie nach in das Wasser vorn.

Dieses Phänomen wurde bei fliegenden Vögel und Insekten untersucht worden, aber unten und seine Kollegen glauben, dass dies zum ersten Mal der führende Wirbel untersucht wurde im Unterwasser Fortbewegung.

Für Insekten ist der führende Wirbel eines der wichtigsten Mechanismen, die mit der Erzeugung von den Schub für Flug notwendig. Und da Bewegungen durch Luft und Wasser auf ähnliche Eigenschaften basieren, verstehen, wie diese Wirbel arbeiten ist wichtig für die Entwicklung von verschiedensten Fortbewegungsmitteln.

"Mit Blick auf die Natur, wir es und kommen Sie mit neuen Designs für Autos, Flugzeuge und u-Boote, lernen von" sagte Iman Borazjani, Assistant Professor für mechanische und aerospace Engineering an der University at Buffalo, in einer Erklärung. "Aber wir sind nicht nur Natur imitiert. "Wir wollen die zugrunde liegende Physik für die zukünftige Verwendung in engineering oder zentrale Designs zu verstehen."

Die Wissenschaftler präsentieren ihre Ergebnisse auf der 66. Jahrestagung der der amerikanischen Physikalischen Gesellschaft Division für Fluiddynamik am 24. November in Pittsburgh, PA.

Borazjani und unten beabsichtigen, ihre Forschung zu erweitern, durch Untersuchung der Veränderungen in der Bewegung zwischen verschiedenen Arten von Rochen.

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