Shortfin mako Haie zip-durch die das Wasser bei geschätzten Geschwindigkeiten von 70 bis 80 Meilen pro Stunde, die ist, warum wurden Sie bezeichnet als die „Geparden des Ozeans.“Ein Forschungsteam unter der Leitung der Luftfahrtingenieurin Amy Lang von der University of Alabama wollte untersuchen, wie Mako-Haie solche Geschwindigkeiten erreichen, indem sie Hautproben testen.
Die Experten interessierten sich besonders für die Wirkung mikroskopischer Schuppen, die an bestimmten Stellen am Körper des Hais gefunden wurden, wie an der Flanke und den Flossen., Die Schuppen können sich in Winkeln von mehr als 40 Grad vom Körper in die entgegengesetzte Richtung des Wasserflusses biegen, was zu Widerstand führt.
„Es verhindert, dass sich der Fluss in der Nähe der Haut umkehrt, was sonst zu einer sogenannten Flusstrennung führen würde“, sagte Lang. „Dies ist der Widerstand, den Sie erleben, wenn Sie Ihre Hand aus Ihrem Autofenster senkrecht zum Luftstrom halten.“
Auf der Vorderseite Ihrer Hand drückt ein hoher Druck zurück, während ein niedriger Druck auf dem Handrücken nach vorne drückt. Zusammen erzeugen diese Druckkräfte eine Nettozugkraft., Lang erklärte, dass das gleiche gilt jedes Mal, wenn eine Strömung trennt, auch auf einem glatten Körper wie ein Hai – oder ein Golfball.
“ Die Grübchen auf einem Golfball sind ein Beispiel für eine Trennungssteuerung, die den Druckwiderstand reduziert, indem der Fluss um den Ball aufrechterhalten und die Größe des Wakes verringert wird. Sie können einen Golfball mit Grübchen 30 Prozent weiter schlagen, als wenn der gleiche Ball glatt wäre“, sagte Lang.
“ Wir haben im Tunnel ein Experiment mit einer gemessenen Menge an Strömungstrennung auf einer glatten Oberfläche durchgeführt., Dann haben wir die glatte Oberfläche durch Haifischhaut ersetzt und die Strömungstrennung neu quantifiziert. In allen Fällen mit der Flankenhaut sahen wir, dass die Größe des abgetrennten Strömungsbereichs durch das Vorhandensein der Haut signifikant reduziert wurde.“
Shortfin mako shark scales, Bildnachweis: Phil Motta an der University of South Florida
Das Forschungsteam entdeckte, dass die Strömungstrennung durch eine“ passive Borsten “ – Fähigkeit gesteuert wurde, die durch die Oberflächengeometrie auf den Skalen des Hais ermöglicht wird.,
Lang fügte hinzu: „Das Potenzial für eine künstliche Oberfläche, diesen völlig passiven Mechanismus auch in der Luft zu nutzen, ist sehr aufregend.“
Die Forschung wird diese Woche auf dem März-Treffen der American Physical Society 2019 in Boston vorgestellt.