Varen door woelige wateren kan een opwindende maar fysiek vermoeiende ervaring zijn. Nu nemen onderzoekers van het Splash Lab van de Utah State University stappen in de richting van het ontwerp van een opblaasbare speedboot die golfenergie absorbeert en passagiers soepeler laat varen.

Hun bevindingen werden onlangs gepubliceerd in de Journal of Fluid Mechanics , en demonstreren voor het eerst de unieke verschillen in het waterinslaggedrag van stijve en elastische lichamen.

"Stijve en elastische materialen werken heel anders samen met het wateroppervlak, " zei Randy Hurd, een promovendus aan de USU en hoofdauteur van het onderzoek. "Als een elastisch lichaam het oppervlak raakt, het materiaal vervormt en oscilleert aanzienlijk, wat de fysica van waterimpact verandert in vergelijking met een star lichaam."

Het team van Hurd gebruikte hogesnelheidscamera's om elastomere bollen vast te leggen die in een watertank vielen. Om 2 uur, 000 beelden per seconde, de beelden onthulden de unieke spatgordijnen en met lucht gevulde holtes die zich vormen na een botsing. De groep gebruikte de afbeeldingen om de positie en vervorming van de elastische bollen te volgen om te begrijpen hoe energie van het water naar het materiaal wordt overgebracht. Door de resultaten te analyseren, Hurd zegt dat zijn team het gedrag van waterinteractie nauwkeurig kan voorspellen op basis van het type zacht materiaal en de snelheid ervan.

"In staat zijn om waterinteractie vanuit materiaalperspectief te voorspellen, is een belangrijke eerste stap om te begrijpen welke materiaalsoorten het beste zijn voor het ontwikkelen van een opblaasbaar vaartuig dat in staat is om soepeler over een schokkerig oppervlak te rijden, ' zei Hurd.

De bevindingen zijn met name nuttig voor de Amerikaanse marine en andere instanties die waterscooters inzetten in ruwe zee. Het Splash Lab-team werkte samen met het United States Office of Naval Research in Newport, RI, en met de bekende materiaalwetenschapper Dr. Allan Bower van de Brown University.