Sigiliile, balenele și nucile se stropesc cu fericire în apele oceanului rece - păstrate calde de un strat gros de blubber. Vidrele de mare, deși la fel de fericite se potrivesc prin apele pot fi relativ complexe. Motivul? Paltoanele lor de blană magnifică. Fuzul gros este de aproximativ 1.000 de ori mai dens decât părul uman și poate prinde bule de aer, care izolează vidrele în apa frigidă.
Dar până acum nimeni nu se uită profund la mecanica blănii. O echipă de cercetători de la MIT a examinat recent proprietățile blănii de vidră și de castor, cu speranțele de a debloca secretele sale neplăcute. Rezultatele lor, publicate în revista Physical Review Fluids, ar putea servi drept ghid pentru noile materiale bioinspirate, incluzând costumele calduroase.
"Suntem interesați în special de costumele pentru surfing, unde sportivul se deplasează frecvent între mediul aerian și de apă", spune într-un comunicat de presă Anette (Peko) Hosoi, autor principal al studiului și cercetător în inginerie mecanică la MIT. „Putem controla lungimea, distanțarea și aranjarea firelor de păr, ceea ce ne permite să proiectăm texturi care să corespundă anumitor viteze de scufundare și să maximizăm regiunea uscată a costumului.”
Hosoi spune că proiectul s-a inspirat dintr-o vizită pe care a făcut-o în Taiwan cu un grup de studenți. Aceștia au vizitat un producător de articole sportive care a confecționat costume și compania a întrebat dacă studenții au vreo idee pentru materiale durabile sau inspirate biologic sau modificări pentru a face costume mai bune. Înapoi acasă, Hosoi a însărcinat studenta absolventă Alice Nasto cu soluții de brainstorming. Nasto și-a dat seama că blana mamiferelor semi-acvatice ar putea avea o anumită relevanță pentru problemă, dar nimeni nu s-a aprofundat încă în mecanica peletelor lor.
Cercetătorii au descoperit că părul mai lung păzește picăturile de apă, împiedicându-i să alunece în piele până la nivelul mai scurt de sulf, care deține buzunare de aer care izolează pielea vidrei, relatează Weston Williams pentru The Christian Science Monitor . Pentru a testa ideea, au fabricat suprafețe asemănătoare cu blană, cu mii de fire moi de cauciuc, imitând blana de vidră sau castor. Apoi au montat suprafețele păroase pe o etapă motorizată și le-au scufundat în ulei de silicon pentru a examina modul în care densitatea firelor de păr a afectat formarea de buzunare cu aer. S-a dovedit că cu cât părul este mai dens și cu cât materialul era mai scufundat, cu atât aerul era mai prins. Echipa a putut să exprime aceste relații ca o ecuație, potrivit comunicatului de presă.
Descoperirile ar putea revoluționa designul costumelor de baie. „În prezent, costumele sunt confecționate din materiale grele din cauciuc din neopren”, spune Nasto pentru Williams. „Interesant este că aerul este de 10 ori mai izolant decât cauciucul din neopren. Așadar, dacă puteți face un costum dintr-un material textil care captează aceeași grosime de aer ca și grosimea unui costum tipic de cauciuc, ar fi de zece ori mai izolant și, de asemenea, mai ușor. "
Dar această cercetare ar putea avea aplicații mult mai ample. Ecuația care descrie această relație ar putea fi utilă pentru procesele de fabricație, cum ar fi acoperirea cu scufundare industrială, ajutându-i pe cercetători să calculeze cât timp arunca un obiect înainte de a începe să prindă aer.
Nu este complet evident modul în care părul ar putea fi aplicat pe un costum de baie, dar cercetătorii se gândesc la asta. „Bineînțeles, ai putea să-ți creezi un costum foarte păros, care să semene cu Cookie Monster și să prindă probabil aer”, spune Hosoi în comunicatul de presă. „Dar probabil că nu este cea mai bună metodă de a rezolva asta.”
