MIT ontwikkel harige geïnspireerde harige wetsuits om surfers warm te hou - Bedryf
MIT ontwikkel Beaver-geïnspireerde Furry Wetsuits om surfers warm te hou
MIT-navorsers het na bevers gekyk om te ondersoek hoe die klein wesens warm bly in die yskoue water. Nou pas hulle die beskerming van die bever toe om 'n harige wetsuit te ontwikkel om surfers warm te hou.
Bevers woon meestal in Noordelike gebiede wat ongelooflik koue wintertemperature ervaar. Terwyl baie arktiese wesens spoelstof gebruik om die koue te isoleer, moet die bevers alternatiewe maatreëls gebruik om flink en lewendig te bly.
Beavers het miskien nie veel vet nie, maar hulle het nog 'n belangrike aanpassing. Die klein soogdiere groei twee soorte gespesialiseerde haartjies wat die hele liggaam bedek. Die buitenste laag bestaan ​​uit grof beskerm hare wat veral effektief is om water af te weer. Die lang stywe stringe is bedek met 'n waterafstotende olie wat deur die bevers-oliekliere afgeskei word. Die olie werk om die hare waterdig te maak deur water aktief af te stoot
Onder die beskermhaar is die onderkant. Die minderjarige se kort, dig gepakte pels vang warm lug op terwyl die bever in yskoue water stort. Die bontkomponente hou water buite en hou lug as 'n ongelooflike effektiewe isolator. Bevers kan nie dik isolerende spoelmiddels hê nie, maar as die lugvakke vasgevang word, kan die bevers vir meer as 15 minute onder die water bly.
Die Beaver se waterdigtingsvermoë het MIT-navorsers en ingenieurs gefassineer, wat daartoe gelei het dat hulle die effekte in 'n sintetiese materiaal probeer herhaal. Die materiaal het veelvuldige potensiaal, insluitend gebruik in 'n liggewig-wetsuit.
Branderplankryers ry die water in en verlaat dit, soortgelyk aan hoe semi-akwatiese diere, soos die bever, deurgaans binne en buite hul wateragtige huise is.
"Ons is veral geïnteresseerd in natpak vir surf, waar die atleet gereeld tussen lug- en wateromgewings beweeg," sê Anette (Peko) Hosoi, 'n professor in meganiese ingenieurswese en medehoof van die departement by MIT.
Die span, onder leiding van Hosoi, het die pels ondersoek om verskeie prototipes met verskillende eienskappe te ontwikkel.
"Ons kan die lengte, spasiëring en rangskikking van hare beheer, wat ons in staat stel om teksture te ontwerp wat ooreenstem met sekere duiksnelhede en die droë streek van die wetsuit maksimaal is," gaan Hosoi voort.
Hoe hulle 'n Beaver-pak gebou het
Die span het verskeie akrielvorms vervaardig wat duisende klein lasergesnyde gaatjies regoor die blok gehad het. Die navorsers het verskeie vorms met verskillende lengtes en digthede ondersoek. Daarna het hulle die vorms gevul met 'n sagte gietrubber, bekend as PDMS (polydimethylsiloxane). Toe die hare genees is, is dit uitgehaal.
Een vir een het die navorsers die sintetiese pelse in water gedompel. Die getoets wisselende snelhede, dieptes en hoeke om die optimale konfigurasie te bepaal. 'N Kamera het vasgelê hoeveel lug tydens die duik behou is. Die navorsing het aan die lig gebring dat digter gepakte hare meer lug behou vir duikstote wat teen hoër snelhede uitgevoer is.
'Ons het basies gevind dat die gewig van die water lug instoot, maar dat die viskositeit van die vloeistof die vloei (deur die buise) weerstaan,' verduidelik Hosoi. 'Die water kleef aan hierdie hare vas, wat voorkom dat water heeltemal deurdring. na hul basis. "
Met behulp van 'n wiskundige vergelyking het Hosoi en Nasto 'n verfynde materiaal ontwikkel om die waterdigtingsvermoë te optimaliseer. Die vergelyking het presies die eienskappe voorspel van hoeveel lug behoue ​​kan bly, 'n eerste vir die wetenskap.
"Mense het geweet dat hierdie diere hul pels gebruik om lug vas te vang," sê Hosoi. "Maar, gegewe 'n stuk pels, sou hulle nie die vraag kon beantwoord nie: gaan dit lug vang of nie? Ons het die ontwerpruimte en kan sê: 'As u 'n soort haardigtheid en -lengte het en met hierdie snelhede duik, sal hierdie ontwerpe lug vang en dit nie.' Dit is die inligting wat u benodig as u 'n ontwerp van 'n Natuurlik kan u 'n baie harige wetsuit maak wat soos Cookie Monster lyk en dit waarskynlik lug sal vasvang, maar dit is waarskynlik nie die beste manier om dit te doen nie. '
Konvensionele pakke word gemaak van 'n dik laag isolerende neopreenrubber. Die pakke hou die hitte goed, maar dit is swaar en kan beperk word om te dra. Die sintetiese pels laat die isolerende laag baie minder materiaal bevat met 'n selfs dunner substraat, wat die pak soepeler sal laat.
Tans kan die afstotende pels die water vir 'n kort tydjie uithou. Lang blootstelling aan water of groot druk dring deur die pels. Lang blootstelling ruïneer die isolerende eienskappe daarvan. In gevalle soos branderplankryers is die pak egter net kort in die water en minimale dieptes, wat dit 'n optimale oplossing vir konvensionele wetsuits maak.