Een team van onderzoekers van de École Polytechnique Fédérale de Lausanne, de Universiteit Twente en de Università di Pisa hebben vergelijkingen uit de vloeistofdynamica gebruikt om de optimale opstelling van staafjes in een paardenbloempappus te vinden. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Fysieke beoordelingsbrieven , de groep beschrijft hun werk en wat het liet zien.

Vorig jaar, een team van de Universiteit van Edinburgh publiceerde de resultaten van hun onderzoek naar de vlucht van paardenbloemzaden, uitgevoerd met behulp van camera's en miniatuur windtunnels. Ze ontdekten dat het unieke ontwerp van de pappus - de parachute-achtige borstelharen - de zaden op een zeer efficiënte manier op de wind liet drijven. Ze ontdekten dat terwijl de pappus voortdrijft, de stekels leiden de lucht om hen heen op zo'n manier dat ze een draaikolk vormen in het kielzog van de pappus. En omdat de luchtdruk in de vortex lager is, de pappus en zijn zaadlading kunnen langer in de lucht blijven dan anders. In deze nieuwe poging de onderzoekers probeerden de rol van het aantal stekels bij het creëren van de vortex en bij het handhaven van de vluchtstabiliteit beter te begrijpen.

Om het vlieggedrag van de pappus beter te begrijpen, de onderzoekers creëerden modellen om zijn gedrag na te bootsen met behulp van vergelijkingen uit de vloeistofdynamica. In hun krant ze beschrijven hun modellen als verzamelingen staven die met elkaar zijn verbonden op een manier die vergelijkbaar is met de spaken van een fietswiel. Dankzij de natuurkundige vergelijkingen konden ze luchtstroompatronen modelleren die van nature voorkomen als een pappus door de lucht zweeft.

De onderzoekers melden dat hun modellen dezelfde soorten vortices vertoonden die de onderzoekers met de eerdere inspanning uit de eerste hand hadden gezien. Vervolgens lieten ze de modellen lopen met verschillende aantallen staven. Ze ontdekten dat het optimale aantal 100 was, die overeenkwam met het aantal gevonden in een echte pappus. Op dit nummer, de pappus was het meest stabiel tijdens het drijven - met meer staven, vlucht werd onstabiel; met minder staven, vliegafstand werd verkleind. Ze suggereren dat hun bevindingen kunnen worden gebruikt om lichtere parachutes te ontwerpen.

© 2019 Wetenschap X Netwerk