Физики обнаружили новую форму полета благодаря семенам одуванчика

Исследователи обнаружили новый, уникальный элемент полета, никогда ранее не регистрируемый учеными, пишет Quartz.

Одуванчик может показаться обычным сорняком, который будет искоренен бдительными садоводами. Но это растение, найденное во многих частях света, официально классифицируется как многолетняя трава, с историческим использованием как в пищевой, так и в медицинской сферах. Теперь, оказывается, одуванчик может сообщить и о структуре полета.

Исследование, опубликованное в журнале Nature, написанное физиками из Эдинбургского университета в Шотландии, показывает, что семена одуванчика, которые могут летать на мили, путешествуют с большим отличием от любого другого ранее изученного семени. Они делают это с помощью отдельного вихря, который, по-видимому, продвигает и стабилизирует локомоцию.

По сути, семена одуванчика плывут по воздуху, используя пучок щетинок на вершине, называемый паппусом. Эта структура действует как парашют, но больше похожа на скелет зонтика после того, как ветер сорвал защитную ткань. Паппус выполнен из нитей с большими промежутками между ними, что позволяет воздуху течь вверх через щетину и нести семена на далекие расстояния.

Освещая поток воздуха вокруг летающих семян с помощью лазеров, физики смогли различить уникальную механику паппуса. Они поместили семена одуванчика в вертикальную аэродинамическую трубу, которая держала их на плаву бесконечно и использовала фотографию и видео с длительной экспозицией для анализа поведения воздуха, движущегося через щетину паппуса. Вот как они обнаружили отдельное вихревое кольцо, некий воздушный карман с вытянутой формой.

Паппус одуванчика последовательно содержит от 90 до 110 нитей (не более и не менее). Количество нитей и промежутков между ними, по-видимому, настроено именно для стабилизации локомотивного вихря. Вихрь плывет над семенами, и количество открытого пространства между спицами семян, по-видимому, является ключом к стабильности этих отдельных вихрей. Разности давлений между воздухом, движущимся через спицы, и воздухом, движущимся вокруг семени, создает вихревое кольцо.

Исследователи говорят, что эта конструкция максимизирует аэродинамическую нагрузку и минимизирует требования к материалам, а механизм полета одуванчика может помочь осветить движение в других естественных и искусственных структурах. Другими словами, обманчиво надоедливый одуванчик предлагает новые подсказки о том, как проектировать вещи, которые могут летать. Это не плохо для семян растения, которое, как считают многие, является сорняком.