Учёными раскрыта тайна полёта одуванчика
Несмотря на то, что они достаточно легки для взлёта в восходящих потоках воздуха, их пуховые головки — а это на 90 процентов пустое пространство — кажутся довольно неудачным дизайном парашюта, поэтому учёные озадачились тем, каким образом семенам одуванчика удается так долго оставаться в полете.
Подпись к изображению: Вихрь над пушистой головкой семени одуванчика можно увидеть на правом снимке
Исследователи из Эдинбургского университета обнаружили, что мягкие щетинки работают вместе, чтобы создать кольцевой пузырь воздуха, который и поддерживает семена в полёте.
Этот тип полёта никогда прежде не наблюдался в природе, и эксперты полагают, что такая техника может быть использована для того, чтобы помочь микродронам долго оставаться в воздухе без использования энергии.
Доктор Катал Кумминс из Института биологических наук и инженерии Университета Эдинбурга, который возглавлял исследование, сказал: «Более пристальное внимание к гениальным структурам природы — подобным парашюту одуванчика — может натолкнуть на новые идеи».
Уникальные аэродинамические качества одуванчиков делают их одним из самых успешных ветровых опылителей, и всего лишь один одуванчик может производить до 7 тысяч семян.
Исследование, проведённое в 2003 году в Университете Регенсбурга в Германии, показало, что 99,5 процента семян одуванчика падают в пределах 10 метров от их родителя, но учёные из Университета Корнелла подсчитали, что некоторые отдельные семена могут путешествовать на 900 километров.
Чтобы выяснить, как семена одуванчика совершают такой подвиг, исследователи из Эдинбурга построили крошечную вертикальную аэродинамическую трубу, которая мягко подавала воздух вверх, позволяя семенам парить на фиксированной высоте, чтобы учёные могли исследовать воздушные потоки вокруг пушистой семенной головки, используя съёмку с высокой экспозицией и высокоскоростную визуализацию.
Снимки показали, что когда воздух проходит через щетинки, образуется вихревой воздушный пузырь, который усиливает сопротивление воздуху, что замедляет спуск семени на землю.
Учёные назвали этот вихрь отделённым вихревым кольцом, и оно способствует увеличению сопротивления семени и создаётся, когда соседние щетинки семени взаимодействуют друг с другом.
По подсчётам исследователям, этот способ в четыре раза эффективнее, чем при использовании обычной парашютной конструкции.
Исследователи предполагают, что пористый парашют одуванчика может вдохновить на разработку небольших дронов, которые тпочти не потребляют энергию. Такие дроны могут быть полезны для дистанционного зондирования или мониторинга загрязнения воздуха.
Исследование было опубликовано в издании Nature.
19.10.2018 11:25
