Pele de tubarão e aviões mais rápidos? Veja qual é a relação.
O
tubarão-marinho pode mover-se a mais de 97 km/h através da água. Essa
habilidade do tubarão tem muito a ver com sua pele estranha e dentária.
Uma nova
descoberta que desenha os mistérios da pele de tubarão pode ter implicações
para a velocidade e a eficiência de mais do que apenas tubarões – também pode
mudar a forma como construímos aviões, drones e turbinas eólicas.
Embora a
pele do tubarão pareça suave, na verdade é coberta por pequenas escamas
dentárias chamadas denticles.
A maioria
dos cientistas debateu como a pele do tubarão poderia ajudá-lo a diminuir o
arrasto, mas uma nova descoberta, identificada pelos pesquisadores da
Universidade de Harvard, focada em como a pele do tubarão aumenta
especificamente o que é chamado de “elevador”, que é cientificamente conhecido
como “força normal”.
Uma visão
de perto dos denticles do tubarão do tubarão usando um microscópio eletrônico
A maneira
como esses dentes – Como estruturas na pele de tubarão, reduz o arrasto tem
sido debatido há décadas.
“No
entanto, o que as pessoas estão lutando para explicar é o papel dessas
estruturas”, disse à Newsweek Mehdi Saadat, colega de pós-graduação em Harvard
e co-primeiro autor de um novo estudo.
August
Domel, Ph.D. estudante de Harvard e co-primeiro autor do estudo, disse à
Newsweek que ele estava quase surpreso que ninguém já havia estudado como as
propriedades da pele do tubarão aumentam o elevador, que é o processo que é
entendido para ajudar os tubarões a avançar pela água.
Muito da
nossa compreensão da pele do tubarão se concentra em como ele reduz o arrasto
para os tubarões. “Isso é o que nos inspirou a pensar, há mais na história?”,
Ele disse.
O estudo
publicado no Journal of the Royal Society Interface, revelou que o design
dentário específico da pele do tubarão simultaneamente aumenta o levantamento e
diminui o arrasto!
O elevador
que a pele do tubarão forneceu tinha sido previamente subestimado. Domel,
Saadat e outros colegas que trabalham no laboratório do professor de biologia
de Harvard, George Lauder, utilizaram a impressão em 3D para recriar a forma de
denticas de tubarão de favela em um perfil aerodinâmico.
Achando o
uso dessa descoberta
Eles então
testaram a aerodinâmica de 20 tipos de design de dentição em perfis de ar
dentro de um tanque de fluxo de água.
Os desenhos
inspirados em denticor de tubarões que eles testaram são chamados de “geradores
de vórtices”, que geralmente são fixados no topo de carros ou aviões para
aumentar a aerodinâmica.
Eles
descobriram que este projeto de gerador de vórtice específico melhorou a razão
de elevação para arrasto em 323% – indicando um aumento significativo na
elevação e redução no arrasto.
“Esta
coisa de elevação de melhoria é um conceito muito novo, usando as denticas de
tubarão. Ninguém realmente mostrou isso antes”, disse Domel. “Mesmo uma
criatura do mar como um tubarão, você pode se inspirar nas pequenas e pequenas
denticles sobre elas para usar em aplicações em dispositivos aéreos
artificiais. Eu acho fascinante o quão bem essas coisas funcionam”.
Uma equipe
de biólogos e engenheiros evolucionistas em Harvard, demonstrou uma nova
estrutura inspirada em tubarões que poderia melhorar a performance aerodinâmica
de aviões, turbinas eólicas, drones e carros.
Melhorar os
dispositivos aerodinâmicos produzidos pelo homem diminuirá o uso de combustível
e aumentará a eficiência. Em suma: se os dispositivos podem mover-se através do
ar ou mesmo da água das forças naturais com mais facilidade, é necessária menos
energia.
O material
inspirado na natureza é apenas uma parte do quebra-cabeça, observou Mehdi
Saadat, colega pós-doutorado em Harvard e outro co-primeiro autor do estudo.
“Não podemos afirmar que: Oh, resolvi o problema dentário na pele dos
tubarões”, disse Saadat. “Mas a sua aplicação, que está nos veículos aéreos e
[no] aeroespacial, é muito real. A prova do conceito é sólida”.
(realidadesimulada)
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