Инженерами изучается «застёжка-молния» птичьего пера

Инженерами изучается «застёжка-молния» птичьего пера

Инженерами Калифорнийского университета Сан-Диего изучается «волшебный» механизм «застежки-молнии» птичьего пера. Интерес изучения объясняется теми моментами, что этот «волшебный» птичий механизм явно претендует на модель новых аэрокосмических материалов и различных сочленений. Учёные подробно изложили собственные выводы на страницах издания «Science Advances». Публикация носит название «Scaling of bird wings and feathers for efficient flight» — масштабирование крыльев птиц и перья эффективного полёта.

Уникальное строение птичьего пера

Учёными выполнены тщательные исследования строения птичьего пера (обобщённой структуры) с последующей печатью прототипа 3D-структуры, имитирующей:

  • лопасти,
  • зазубрины,
  • штыри.

Все эти детали птичьей перьевой структуры крыла непосредственно участвуют в процессе, поэтому, чтобы лучше понять свойства механизма учёные прибегли к методике 3D-печати. При помощи популярной ныне технологии изготовили прототипы, основываясь на полученных после анализа данных.

Как выяснилось, нижняя часть птичьего пера способна захватывать воздух, чем обеспечивается функция подъёма птицы на воздушных потоках. Верхняя часть птичьего пера, напротив, способна блокировать потоки воздуха, когда появляется необходимость перенять гравитацию «под себя».

В процессе исследований обнаружилось, что практически у всех видов птиц, от колибри до кондора имеются мелкие, похожие на крючки структуры, соединяющие перьевые бородки, расположенные на расстоянии 8-16 микрометров одна от другой. На этом основании исследователями сделан логичный вывод, расстояние является важным свойством для полета.

Структурные особенности и закономерности

Под микроскопом структура представлена очень сложной, красивой конструкцией, к тому же показывающей высокий уровень функциональности. Изучая перья многих видов птиц, специалисты обнаружили интересную закономерность. Несмотря на существенные различия птиц в размерах, расстояние между перьевыми бороздками всегда оставалось постоянным.

Опираясь на первоначальные результаты исследований, специалисты отмечают: дальнейшее изучение структуры птичьего пера способно привести к разработке новых материалов и связывающих веществ. Эти материалы могут успешно применяться в аэрокосмической области.

Исследовательской группой были созданы прототипы структуры, чтобы таким способом доказать выдвигаемую точку зрения. Утверждается, что структуры, имитирующие свойства птичьего пера, способны послужить источником вдохновения для производства, к примеру, однонаправленного связывающего вещества или материала направленной проницаемости.


При помощи информации: UniversityOfCalifornia