Les requins mako à nageoires courtes peuvent se faufiler dans l’eau à des vitesses estimées de 70 à 80 miles par heure, c’est pourquoi ils ont été appelés les « guépards de l’océan. »Une équipe de recherche dirigée par l’ingénieur aéronautique Amy Lang de l’Université de l’Alabama a entrepris d’étudier comment les requins mako atteignent de telles vitesses en testant des échantillons de peau.
Les experts se sont particulièrement intéressés à l’effet des écailles microscopiques trouvées à des endroits spécifiques sur le corps du requin, comme sur le flanc et les nageoires., Les écailles peuvent fléchir à des angles supérieurs à 40 degrés du corps dans la direction opposée de l’écoulement de l’eau, ce qui provoque une résistance.
« Cela empêche le flux de s’inverser près de la peau, ce qui conduirait autrement à ce que nous appelons la séparation du flux”, a déclaré Lang. « C’est la traînée que vous rencontrez si vous collez votre main par la fenêtre de votre voiture à la verticale du flux d’air.”
Il y a une pression élevée qui pousse en arrière sur le devant de votre main, tandis qu’une pression basse pousse en avant sur le dos de votre main. Ensemble, ces forces de pression produisent une force nette de traînée., Lang a expliqué que la même chose est vraie chaque fois qu’un flux se sépare, même sur un corps lisse comme un requin – ou une balle de golf.
« Les fossettes sur une balle de golf sont un exemple de contrôle de séparation qui réduit la traînée de pression en maintenant le flux attaché autour de la balle et en réduisant la taille du sillage. Vous pouvez frapper une balle de golf avec des fossettes 30% plus loin que si la même balle était lisse », a déclaré Lang.
« Nous avons mis en place une expérience dans le tunnel avec une quantité mesurée de séparation d’écoulement induite sur une surface lisse., Ensuite, nous avons remplacé la surface lisse par de la peau de requin et re-quantifié la séparation des flux. Dans tous les cas avec la peau de flanc, nous avons vu la taille de la région d’écoulement séparée réduite de manière significative par la présence de la peau. »
Écailles de requin Shortfin mako, Crédit d’image: Phil Motta à l’Université de Floride du Sud
L’équipe de recherche a découvert que la séparation des flux était contrôlée par une capacité de” poils passifs » rendue possible par la géométrie de surface des écailles du requin.,
Lang a ajouté: « Le potentiel pour une surface artificielle d’utiliser ce mécanisme entièrement passif même dans l’air est très excitant. »
La recherche sera présentée cette semaine à la réunion de mars 2019 de l’American Physical Society à Boston.