Sjeme maslačka kao inspiracija za dizajn malih dronova

Rješenja iz prirode

Nošeno vjetrom, sjeme maslačka može prijeći udaljenost veću od jednog kilometra. Znanstvenici Sveučilišta u Edinburghu otkrili su da je razlog tome poseban oblik leta sjemena maslačka koji do sada u prirodi nije bio viđen.

Zašto sjeme maslačka tako dobro leti?

Vjetrom raspršene biljke razvile su genijalan način za podizanje svog sjemena. Uobičajeni maslačak (Taraxacum) koristi papus, odnosno snop bijelih sitnih dlačica (čekinje), koji služi za rasprostranjenje sjemena pomoću vjetra. Takav pasivni letni mehanizam je vrlo učinkovit, omogućujući raspršivanje sjemena na nevjerojatno velike udaljenosti.

Kako je fizika koja podupire let sjemena maslačka posredovanjem papusa ipak ostala neriješena, znanstvenici sa Sveučilišta u Edinburghu proveli su niz eksperimenata kako bi bolje razumjeli zašto sjeme maslačka tako dobro leti, unatoč tome što njegovu strukturu padobrana u velikoj mjeri čini prazan prostor.

Tijekom istraživanja, znanstvenici su vizualizirali protok oko sjemena maslačka, otkrivajući pritom izvanredan tip vrtloga. Otkriveni vrtlog predstavlja prstenasti mjehurić zraka, koji nastaje prolaskom zraka kroz papus, čime se povećava otpor zraka i usporava spuštanje svakog sjemena natrag na Zemlju poput padobrana.

Odvojeni vrtložni prsten može se vidjeti na desnoj snimci / Fotografija: The University of Edinburgh

Ovaj pronađeni oblik mjehurića zraka, nazvan odvojenim vrtložnim prstenom, fizički se odvaja od papusa i stabilizira tijekom prolaska zraka kroz papus. Količina zraka koja struji kroz papus, a koja je ključna za održavanja stabilnosti mjehurića zraka neposredno iznad sjemena u letu, precizno se kontrolira razmakom između dlačica (čekinja) u papusu.

Shodno tome, dvije ključne značajke koje omogućuju formiranje odvojenog vrtložnog prstena su kružna geometrija diska i poroznost papusa. Ispitivanja su pokazala kako je maslačna poroznost točno podešena kako bi stabilizirala vrtlog istovremeno maksimizirajući aerodinamičko opterećenje i minimizirajući zahtjeve materijala.

Navedeni nalaz daje dokaz postojanja nove vrste fluidnog ponašanja oko tijela koja se u tom fluidu nalaze i koje može biti osnova pokretanja, smanjenja težine te zadržavanja čestica u biološkim i ljudskim strukturama. 

Znanstvenici također navode kako je promatrani „maslačni padobran“ četiri puta učinkovitiji od konvencionalnog padobrana.

Tim je koristio rendgenske snimke i mikroskope kako bi ispitali morfologiju maslačaka / Fotografija: The University of Edinburgh

Primjena u inženjeringu održive tehnologije

Znanstvenici sugeriraju da bi ovakav porozni maslačni padobran mogao potaknuti razvoj malih dronova koji za rad zahtijevaju malu ili nikakvu energetsku potrošnju. Takvi dronovi mogli bi biti korisni za daljinska očitavanja ili tijekom praćenja onečišćenja zraka.

Istraživanje, objavljeno 17. listopada ove godine u časopisu Nature, financirano je od strane britanske Leverhulme Trust fondacije i Kraljevskog društva za unaprjeđenje prirodnih znanosti (Royal Society).

„Bliži pogled na genijalnu prirodnu strukturu, kao što je padobran maslačka, otkriva mnoštvo novih spoznaja, između kojih se ističe prirodno rješenje za let koje istovremeno smanjuje materijalne i energetske troškove te ima svoju primjenu u inženjeringu održive tehnologije“, rekao je dr. Cathal Cummins, voditelj studije.

Klara Perović / Ekovjesnik

 

VEZANE VIJESTI

Iskorištavanje otpadne topline elektroničkih uređaja pomoću nano-filma

Elektronički uređaji prilikom rada oslobađaju značajnu količinu topline koja predstavlja nepovratno izgubljenu energiju. No, tim kalifornijskih istraživača pozabavio se time i osmislio način kako tu otpadnu toplinu ponovno iskoristiti i tako smanjiti gubitak energije.

Ruski poštanski dron pao na prvom letu

Ruski poštanski dron udario je u zid zgrade i srušio se tijekom svoje prve „isporuke“ nakon samo nekoliko trenutaka leta u glavnom gradu Burjatske republike, Ulan-Udeu. Pad drona šokirao je stanovništvo i regionalne dužnosnike okupljene na javnom testiranju, javlja Reuters.

Vode li dostavni dronovi do zdravijeg okoliša?

Čini se kako dronovi postaju budućnost dostave, a u posljednje vrijeme se pojavljuju i dokazi o njihovom pozitivnom utjecaju na potrošnju energije i emisije stakleničkih plinova.

Nova vrsta desalinacijske membrane uz pitku vodu daje i izdvojene litijeve ione

Desalinacija morske vode već je desetljećima dobro poznat proces dobivanja pitke vode iz mora široke primjene. Glavni nedostatak ovakvog procesa s trenutno korištenim membranama je prevelik utrošak energije uslijed postizanja potrebnih visokih tlakova. No australski i američki znanstvenici na tragu su rješenja toga problema osmišljanjem membrane drugačijeg materijala i dizajna.  Tako osmišljena membrana uz primarni produkt-pitku vodu, sakuplja i vrijedne litijeve ione.   

PRIJAVITE SE NA NEWSLETTER