A fókák, a bálnák és a mohafélék mind örömmel rohannak körül a hideg óceánvízben - melegen tartva egy vastag foltos réteggel. A tengeri vidra, bár ugyanolyan boldog, mint a vizekből való cipzárolás, viszonylag ferde összehasonlításban. Az OK? Csodálatos bundájuk. A vastag folt durván 1000-szer sűrűbb, mint az emberi haj, és csapdába ejtheti azokat a légbuborékokat, amelyek hideg vízben szigetelik a vidrát.
De eddig senki sem vizsgálta mélyen a szőrme mechanikáját. Az MIT kutatócsoportja a közelmúltban megvizsgálta a vidra és a hódprém tulajdonságait, remélve, hogy kinyitja a homályos titkait. Eredményeik, amelyeket a Physical Review Fluids folyóiratban közzétettek, útmutatóként szolgálhatnak az új biopszívásos anyagok számára, ideértve a meleg, szőrös nedvesruhákat.
„Különösen érdekli a szörfözéshez használt nedves ruházat, ahol a sportoló gyakran mozog a levegő és a víz között:” - mondta Anette (Peko) Hosoi, a tanulmány vezető szerzője és a MIT gépészmérnöki kutatója. "Szabályozhatjuk a szőrszálak hosszát, távolságát és elrendezését, amely lehetővé teszi számunkra, hogy a textúrákat úgy tervezzük, hogy azok megfeleljenek a merülési sebességnek, és maximalizálják a ruha száraz részét."
Hosoi szerint a projektet egy tajvani látogatás inspirálta egy hallgatói csoporttal. Meglátogatták a sportruházat gyártóját, amely ruhakészítőket készített, és a cég megkérdezte, hogy vannak-e a hallgatóknak ötleteik fenntartható vagy biológiailag ihletett anyagokról, vagy csípésekről, hogy jobban megfeleljenek. Hazafelé, Hosoi Alice Nasto végzős hallgatót bízta meg az ötletroham megoldásokkal. Nasto rájött, hogy a félvízi emlősök préme valamilyen szempontból releváns lehet a probléma szempontjából, ám még senki sem merült fel a farok mechanikájába.
A kutatók azt találták, hogy a hosszabb őrzőszőr becsapja a vízcseppeket, megakadályozva, hogy bejutjon a karámba a rövidebb alsó részig, amelyben a vidra bőrét szigetelő légzsákok vannak. Az ötlet kipróbálására szőrmeszerű felületeket készítettek több ezer lágy gumihajjal, vidrát vagy hódprémet utánozva. Ezután a szőrös felületeket motorizált stádiumba rögzítették és szilikonolajba merítették, hogy megvizsgálják, hogy a szőrszálak sűrűsége hogyan befolyásolja a légzsákok kialakulását. Kiderült, hogy minél sűrűbb a haj és minél gyorsabban merül be az anyag, annál több levegő van csapdában. A sajtóközlemény szerint a csapat egyenletként fejezte ki ezeket a kapcsolatokat.
Az eredmények forradalmasíthatják a ruhakészítést. "Jelenleg a ruhadarabok neoprén gumi anyagból készülnek" - mondja Nasto Williamsnek. “Érdekes, hogy a levegő tízszer szigetelőbb, mint a neopréngumi. Tehát ha elkészíthet egy öltönyt olyan textilből, amely ugyanolyan vastag levegőt csapdába csavar, mint egy tipikus gumi öltöny, akkor tízszeres szigetelőképességű és könnyű is. "
Ennek a kutatásnak azonban sokkal szélesebb körű alkalmazása lehet. Az ezt a kapcsolatot leíró egyenlet hasznos lehet olyan gyártási folyamatokban, mint például az ipari bevonat bevonása, segítve a kutatókat, hogy kiszámítsák, mennyi ideig kell bemeríteni egy tárgyat, mielőtt elkezdené csapdába venni a levegőt.
Nem teljesen nyilvánvaló, hogy a szőrszálakat hogyan lehet felvinni egy kosztümre, de a kutatók erre gondolnak. "Természetesen elkészíthet egy nagyon szőrös ruházatot, amely úgy néz ki, mint a Cookie Monster, és valószínűleg csapdába ejti a levegőt" - mondja Hosoi a sajtóközleményben. "De ez valószínűleg nem a legjobb módja annak."
