法律部落2024年10月13日发布:羽毛中暗藏玄机?小鸭子是天生的物理学大师
⭐发布日期:2024年10月13日 | 来源:法律部落
【2024今晚新澳门开奖结果】 |
【2024澳门特马今晚开奖38期】 |
【新澳门六开奖结果今天】 | 【新澳门开奖结果2024开奖记录】 | 【今期香港开奖结果记录】 | 【2024年澳门今晚开奖结果】 | 【澳最新开门奖历史记录】 | 【新澳门彩最新开奖记录查询表下载】 | 【新澳门直播现场开奖直播视频大全】 | 【新澳最新开门奖历史记录】 |
【新澳现场开奖结果查询】 | 【澳门6开彩开奖结果】 | 【新澳门彩最新开奖记录28鼠】 | 【2024全年资料免费大全优势】 | 【2024今晚开特马开什么号】 | 【2024年新澳门今】 | 【2024澳门今晚开什么码】 | 【澳门六开彩开奖结果和查询最新】 |
常在水面游,却能不湿身。小鸭子有自己的独门“排水神功”。
phys.org网站当地时间6月2日报道,弗吉尼亚理工大学机械工程副教授Jonathan Boreyko领导的团队揭示了小鸭子潜水时的羽毛排水机制。该发现为一系列海洋技术应用奠定了基础。相关研究成果刊登在《ACS应用材料与界面》杂志中。
Boreyko说:“我发现鸭子从水里钻出来后,会抖动羽毛,甩掉水珠。我意识到,它们这样做的目的是去湿,释放部分藏在羽毛内部的水分。值得注意的是,只有当水无法抵达多孔羽毛结构的底部时,鸭子的排水功才会起作用。”
Boreyko对小鸭子平衡羽毛水压的机制非常感兴趣,他与研究生Farzad Ahmadi分析了其中的细节。他们设计的第一个实验很简单:让一滴水穿过一根天然羽毛。但这次尝试以失败告终。第二次,他们采用特殊的方式堆叠、封存了羽毛,创建了一列暴露的羽毛表面。随后,他们用气体压力推动池水向下穿过羽毛层。羽毛上有微小的开孔,这些小孔能让加压水通过。鸭子浮在水面上时不会受到任何水压作用,因此水的渗透力是可以忽略的。然而,鸭子在下潜过程中经受的静水压力会稳定增加。Ahmadi发现,随着羽毛层数的增加,驱动水通过所有羽毛层的压力也必须随之增加。这确立了一个最大压力值,在这一压力值下,鸭子的羽毛能阻挡水接触到它的皮肤。Boreyko说:“我们在假设中使用了多层羽毛,这样水只能部分进入,但在羽毛下方还有气袋,只要这些气袋存在,就能防止不可逆润湿效应。而只要润湿是局部的,鸭子就能在浮出水面之后抖掉水分。”
Ahmadi还发现,为了避免不可逆润湿,许多鸭子的羽毛层数都十分“讲究”。例如,野鸭有四层羽毛,而它的最大潜水深度对应于三层羽毛可承受的静水压力。这意味着,野鸭在潜水后至少会留有一层羽毛保持干燥,以保证自己在浮出水面后能及时去湿。
在了解了鸭子去湿的基本机制后,Boreyko团队开始着手制造类似的合成材料。他们先用铝箔制造出仿生羽毛,然后用激光切割出一排0.1毫米宽的槽,以模仿鸭子羽毛的羽管。最后,他们在仿生羽毛上引入了铝纳米结构,重新打造了天然羽毛般“毛茸茸”的纳米结构。人造羽毛在测试中展现出了几乎相同的性能。
Boreyko表示,人造羽毛的层效应可能有助于在脱盐膜中捕获气袋。而将人造羽毛结构应用于船体外部,既能使船更易于在水中航行,还能减少附着的藤壶类生物数量。Boreyko说:“如果说船只是一只工程鸟,那么它们现在几乎是在‘裸泳’。为船只披上人造羽毛,是否能让它们受益?这是我们的探索重点。”
编译:德克斯特 审稿:西莫 责编:陈之涵
期刊来源:《ACS应用材料与界面》
期刊编号:1944-8244
原文链接:
https://phys.org/news/2021-06-ducks-pressure-feathers.html
中文内容仅供参考,一切内容以英文原版为准。转载请注明来源。
【新澳现场开奖结果查询表】 【2024新澳今晚资料鸡号几号】 |
【澳门六开彩开奖记录十现场开奖】 【2024新奥正版资料免费提供】 |
【澳门天天开彩期期精准】 【2024香港开奖记录查询表格】 |
【2024年澳门管家婆今晚开什么】 【新澳门资料大全免费澳门资料大全】 |
【2024年新奥门开奖结果】 【2024澳门六开彩查询记录】 |
【香港码开奖结果2024开奖记录】 【澳门天天开彩开奖结果】 【2024今晚新澳门开特马】 |
发表评论
山田谅
9秒前:1毫米宽的槽,以模仿鸭子羽毛的羽管。
IP:64.54.1.*
王巨仁
5秒前:phys.
IP:21.13.6.*
丽娜·夏侃
4秒前:org网站当地时间6月2日报道,弗吉尼亚理工大学机械工程副教授Jonathan Boreyko领导的团队揭示了小鸭子潜水时的羽毛排水机制。
IP:14.47.2.*