
您可能与它们一起玩了几个小时 - 枫树的种子荚,慢慢地旋转并像直升机一样盘旋,然后掉到地上。
到目前为止,导致“直升机种子”旋转的机制一直是一个谜 - 一项新的研究发现,使这些种子高架的空气动力学也允许某些昆虫,蝙蝠和蜂鸟徘徊。
Wageningen University和Caltech的荷兰人和美国科学家团队通过使用称为“ Robofly”的特殊设计的机器人来创建种子的塑料模型,并通过制作种子的塑料模型,并通过大量的矿物油旋转它们,从而测量了旋转种子的空气流。
当模型种子穿过水箱时,科学家使用了强大的激光器中的光线来测量油中微小的玻璃珠的运动。
团队获得的图像显示,旋转的枫木种子会产生龙卷风状的涡流,该涡流位于前沿的顶端,因为“直升机”在地面上缓慢旋转。
该前沿涡流降低了枫树种子上表面上的气压,有效地向上吸了机翼以相反的重力。
该机制与昆虫,蝙蝠和蜂鸟的窍门非常相似,当它们来回摆动悬停时。
因此,这项新研究在6月12日的《杂志》上详细介绍科学,表明动植物已经在相同的空气动力学解决方案上融合以提高其飞行性能。
与非旋转种子的性能相比,这种涡流使升力增加了一倍。
为了确认涡流发现,科学家在荷兰的瓦格宁根大学建造了一条风洞,以检查真正的枫树种子在旋转时产生的流程。该团队使用烟雾来可视化旋转种子周围空气的流动,并确认真实种子会产生前缘涡流,其结构与悬停时昆虫,蝙蝠和蜂鸟的翅膀翅膀的结构相似。
这些发现可以帮助改善技术,例如由太空机构设计的旋转降落伞和车辆,以减慢其行星探针下降,以探索诸如火星等行星的气氛。
这项研究由荷兰科学研究组织和美国国家科学基金会资助。
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