Mail.RuПочтаМой МирОдноклассникиИгрыЗнакомстваНовостиПоискВсе проекты
Агрессивный хардлайнер: как в США встретили нового посла РоссииС назначением Анатолия Антонова новым послом России в США в Вашингтоне начнется новая, более агрессивная глава российской дипломатии
11 октября 2016, источник: Вести.Ru

Инженеры придумали материал для гидрокостюма, вдохновившись мехом выдры

Животные часто вдохновляют учёных на новые достижения. Одни создают роботов, подражающих зверям, другие — новые материалы. Так, инженеры из США придумали, как создать совершенный гидрокостюм, подсмотрев природные уловки у меха выдры или бобра.

Крупные животные, обитающие в океане, такие как киты и тюлени, сохраняют тепло благодаря толстому слою жира. Но более мелкие млекопитающие, например, бобры или выдры, используют другой способ теплоизоляции: плотный мех, который удерживает пузырьки тёплого воздуха, чтобы изолировать тело от холодной воды. Такое природное изобретение вдохновило учёных на создание костюма для аквалангистов, которым часто необходимо погружаться в очень холодную воду.

Инженеры Массачусетского технологического института разработали материал для гидрокостюма с аналогичным «меховым» слоем, как у животных, правда, изготовлен был такой материал из резины. Исследователи обещают, что он поможет лучше прочих утеплить дайвером и сёрферов.

Исследователи обратили своё внимание именно на бобров и выдр, поскольку те одновременно сохраняли тепло и оставались ловкими и подвижными. Это ключевые особенности, которыми должен обладать материал гидрокостюма. Изучение меха животных также подсказало, как именно сохранить тепло пловцам во время нахождения в воде.

Сегодня у учёных есть некоторое представление о том, что длинный «защитный» мех удерживает воздух в нижнем подшёрстке. Но как именно происходит удержание тепла, точно не было известно, и требовался дальнейший анализ.

Исследователи начали искать способы повторить «меховой» способ улавливания воздуха, но с применением искусственных материалов. И для того чтобы сделать это, они использовали целый ряд материалов, подобных меху, но созданных из мягкой «резины» — соединения под названием полидиметилсилоксан.

Образцы, у которых резиновые волоски отличались по плотности и длине, закрепили на вертикальную моторизованную платформу (мехом наружу) и окунали в силиконовое масло при разных скоростях. Так учёным удалось определить, какие образцы лучше удерживают воздух при разных скоростях «ныряния».

Выяснилось, что расстояние между отдельными волосками и скорость погружения влияют на то, как много воздуха может поймать такой «мех».

После этого инженеры разработали математическую модель, которая теперь может применяться для изготовления гидрокостюмов.

Сейчас благодаря расчётам учёные, зная такие параметры как плотность меха, его длина и скорость ныряния, могут сказать, какая конструкция будет удерживать воздух, а какая нет.

Это вся информация, которая необходима для создания гидрокостюма.
Анетта Хосои
Один из авторов работы

По её словам учёные, конечно же, могли бы создать невероятно волосатый гидрокостюм, который выглядел был, как чудовище. «Он, скорее всего, смог бы удерживать воздух, но это точно не лучшее решение», — заключает Анетта. Такое одеяние, скорее всего, спасёт пловца от переохлаждения, но при этом потопит его.

Результаты исследования опубликованы в научном издании Physical Review Fluids.