Ласти морських левів можуть допомогти інженерам у створенні більш непомітних підводних апаратів

Морські леви мають дивовижний спосіб плавання, який відрізняє їх від інших водних тварин. На відміну від більшості морських ссавців, які штовхають себе за допомогою хвоста, морський лев використовує пару ластів, щоб витягнути себе через воду. Цей унікальний спосіб пересування надихнув інженера-механіка Меган Лефтвіч з Університету Джорджа Вашингтона, яка використовує 3D-друк для створення штучних ластів для експериментів з вивчення руху. Ця технологія ластів може прокласти шлях до створення високоманеврених і надманеврених підводних апаратів, повідомляє Wired.

Рух ласт морського лева створює високоефективну силову установку. Ласти працюють в тандемі за принципом, схожим на людський брас. Під час плавання морський лев рухає ластами від носа до живота одним плавним рухом. Це створює струмінь, який штовхає морського лева вперед. Рух гребка вниз по тілу настільки ефективний, що тварині не потрібно постійно гребти. Він може пересуватися на великі відстані, багаторазово змахуючи руками, а потім пливти берегом.

Рух відіграє важливу роль у пересуванні морського лева, але форма ласта морського лева також робить значний внесок у його водну ефективність. На відміну від інших ссавців, які мають округлі ласти, ласти морського лева хвилеподібні. Вважається, що ця хвилеподібна форма оптимізує силу гребка, змушуючи воду рівномірно обтікати кінець ласта. Це унікальний дизайн, який Лествіч хоче повторити.

• NASA тестує 3D-принтер, який використовує місячний пил для друку в космосі
• Хіт-парад: Передова інженерія робить футбольні шоломи безпечнішими, ніж будь-коли
• Дикий новий 3D-принтер робить деталі, відправляючи титанові частинки на надзвуковій швидкості

Щоб точно відтворити форму ласта, Лефтвіч та її команда дослідили 21 пляму на ласті морського лева за допомогою скануючої електронної мікроскопії. Вони також визначили ряд різних текстур, які змінювалися в залежності від їх положення на ласті. “Передній край має ці товсті, лускаті ділянки шкіри і небагато волосся”, – сказав Лефтвіч. “А задній край зовсім не має волосся, і всі борозенки йдуть до кінця. Це дуже тонкі зморшки в одному напрямку”. Лефтвіч вважає, що ці текстури і їх точне розташування значною мірою сприяють здатності морського лева захоплювати воду і проштовхувати свій шлях крізь неї.

Щоб перевірити свою теорію на практиці, Лефтвіч використала 3D-друк для створення штучної версії ласти морського лева. Дослідники використали силікон як матеріал для ласт і оснастили їх роботизованими частинами для забезпечення руху. Дослідження підводного руху-тяги дозволили їм виміряти тягу і опір ласти під час її руху. Оскільки t

Компанія Leftwich сподівається адаптувати надруковані на 3D-принтері ласти для використання на підводних апаратах середнього розміру. Ласти, схожі на тварин, забезпечать цим апаратам маневреність, якої бракує більшості підводних апаратів з гвинтовим рушієм. І на відміну від гвинта, який залишає помітний слід, ласти, натхненні морським левом, також практично безшумні у воді. У довгостроковій перспективі це може прокласти шлях до розробки “гідродинамічно тихих” автономних підводних апаратів.

Рекомендації редакції

• Боротьба з футбольними травмами за допомогою 3D-друкованих гіперперсоналізованих щитків
• Ось що, на думку штучного інтелекту, який аналізує тренди, стане наступною великою подією в технологіях
• Керамічне чорнило може дозволити лікарям 3D-друкувати кістки безпосередньо в тілі пацієнта
• GPS-відстеження, 3D-друковані яйця-приманки можуть допомогти викорінити нелегальних браконьєрів
• Найбільший в Європі 3D-принтер допомагає створити цілий двоповерховий будинок

Source: digitaltrends.com