Cá heo là tay bơi lặn cừ khôi ở
biển cả. Với tốc độ lên tới 15
m/giây, nó có thể bỏ xa các loại tàu thuỷ, tàu
lặn thông thường. Cơ chế nào đã
gắn "động cơ" cho chúng vậy?
Một vật thể muốn bơi nhanh
phải có hình giọt nước, giảm tối
đa lực cản do nước gây ra. Nhưng ngay
cả trong trường hợp này, bề mặt
tiếp xúc vẫn nảy sinh ma sát. Nếu vật
chuyển động chậm, lực cản của nước
còn nhỏ. Nhưng khi nó chuyển động nhanh,
mức độ hỗn loạn của nước trên
bề mặt tiếp xúc cũng gia tăng, lực
cản cũng vì thế mà tăng vọt. Khi chạy
với tốc độ cao, một tàu lặn vỏ
bọc thép phải chi tới 90% năng lượng
cho việc khắc phục sức cản của nước.
Sau nhiều nghiên cứu, các nhà khoa
học cho biết, nếu bề mặt vật thể
có độ mềm phù hợp, với những
chỗ lồi lõm nho nhỏ, hấp thu và triệt tiêu
một cách khéo léo những hỗn loạn trên
mặt tiếp xúc, thì vật có thể chuyển
động nhanh được. Vì vậy họ
giả thuyết, sở dĩ cá heo bơi nhanh vì
lớp da của nó có cấu tạo đặc
biệt, làm giảm tối đa lực cản
của nước.
Khi giải phẫu cá heo, các nhà khoa
học phát hiện bề mặt da của nó chia làm 3
lớp: màng ngoài làm bằng chất sừng nhẵn
rất mỏng, rồi đến biểu bì và chân bì.
Trên chân bì mọc ra vô số mấu ruột rỗng,
tựa như những ống tròn nhỏ
"cắm" trong lớp biểu bì màu đen.
Những ống này đàn hồi rất tốt, có
thể triệt tiêu phần lớn lực cản
của nước, do đó cá heo có thể di
chuyển dưới đại dương với
tốc độ đáng nể.
Mô phỏng cấu trúc da cá heo, người
ta đã chế tạo ra loại cao su đặc
biệt, giàu tính đàn hồi. Bên trong có vô số
ống ruột rỗng nhỏ và có đường
ống thông giữa các ống rỗng này, dẫn
một loại dịch nhớt chảy lên bề
mặt. Kết quả là trên bề mặt cao su có
một màng mỏng, trơn nhẵn, có sức co dãn, làm
giảm bớt lực ma sát với nước.
Nhờ vậy, tàu ngầm phủ loại màng mỏng
này có thể giảm bớt lực cản do dòng nước
sinh ra.
0 nhận xét:
Đăng nhận xét