Тюлени, китове и моржове всички щастливо се разпръскват в мразовити океански води - поддържани на топло от дебел слой бухалка. Морските видри, макар и също толкова щастливи, като ципират през водни води, са сравнително свежи в сравнение. Причината? Техните великолепни кожени палта. Гъстият пулс е приблизително 1000 пъти по-гъст от човешката коса и може да улавя въздушни мехурчета, които изолират видрите във фригидна вода.
Но никой досега не беше вникнал дълбоко в механиката на козината. Екип изследователи от MIT наскоро разгледаха свойствата на козината на видра и бобър, с надеждата да разкрият размитите й тайни. Резултатите им, публикувани в списанието Physical Review Fluids, биха могли да послужат като ръководство за нови биоинспирирани материали, включително топли, пухкави мокри костюми.
„Особено се интересуваме от мокри костюми за сърф, където спортистът се движи често между въздушна и водна среда“, казва Анет (Пеко) Хосой, старши автор на проучването и изследовател по машинно инженерство в MIT, казва в съобщение за пресата. „Можем да контролираме дължината, разстоянието и подредбата на космите, което ни позволява да проектираме текстури, които да съответстват на определени скорости на гмуркане и да увеличим максимално сухия участък на мокрото костюмче.“
Хосой казва, че проектът е вдъхновен от посещение, което тя направи в Тайван с група студенти. Те посетиха производител на спортни стоки, който направи мокри костюми и компанията попита дали студентите имат някакви идеи за устойчиви или биологично вдъхновени материали или ощипване, за да направят по-добри костюми. Връщайки се у дома, Hosoi възложи на абитуриентката Алис Насто с решения за мозъчна атака. Насто разбра, че козината на полуводните бозайници може да има някакво значение за проблема, но никой още не се е задълбочил в механиката на техните кожи.
Изследователите установили, че по-дългите охраняващи косми улавят капчици вода, като им пречат да се изплъзнат в кората до по-късата подбедрица, която държи въздушни джобове, които изолират кожата на видрата, съобщава Weston Williams за The Christian Science Monitor . За да тестват идеята, те са изработили подобни на козина повърхности с хиляди меки гумени косми, имитиращи козина на видра или бобър. След това монтираха космените повърхности на моторизирана сцена и ги потопиха в силиконово масло, за да проверят как гъстотата на космите влияе върху образуването на въздушни джобове. Оказа се, че колкото по-гъста е косата и колкото по-бързо се потопява материалът, толкова повече въздух се улавя. Екипът беше в състояние да изрази тези отношения като уравнение, според съобщението в пресата.
Констатациите могат да доведат до революция в дизайна на мокър костюм „В момента мокрите костюми са изработени от тежки неопренови каучукови материали“, казва Насто на Уилямс. „Интересното е, че въздухът е 10 пъти по-изолиращ от неопреновия каучук. Така че ако можете да направите костюм от текстил, който улавя същата дебелина на въздуха като дебелината на обикновен гумен костюм, той би бил десет пъти по-изолиращ и също така по-лек. "
Но това изследване може да има много по-широко приложение. Уравнението, описващо тази връзка, може да бъде полезно за производствени процеси като индустриално потапяне, като помага на изследователите да изчислят колко време да потопи обект, преди да започне да улавя въздух.
Не е напълно очевидно как космите могат да бъдат приложени към мокър костюм, но изследователите мислят за това. „Разбира се, можете да направите много космат мокър костюм, който прилича на Cookie Monster и вероятно ще хване въздух“, казва Хосой в съобщението за пресата. "Но това вероятно не е най-добрият начин да се постигне това."
