I öknen, sandytan kan bli extremt varm under dagen, upp till 70ºC. För att undkomma dessa temperaturer, några ökenödlor antar en fascinerande strategi:De dyker några centimeter under sandytan där det är mycket svalare (cirka 40º C). Detta är också en bra strategi för att gömma sig och fly från rovdjur. Men att dyka ner i sanden är en svår uppgift som kräver en stor kraft för att övervinna sandfriktionen. För att kunna dyka lättare, olika släkten av ödlor som fransödlor och hornödlor använde snabba sidovågor av sin kropp för att fluidisera sanden.

Ett team av forskare vid University of Santiago har inspekterat hur dessa laterala vågningar underlättar penetreringen i granulära medier som sand. De övervägde ett modellexperiment av ett solidt finger som penetrerade olika granulära medier gjorda av små glaspärlor. Tack vare en liten excentrisk motor, liknande de som används i mobiltelefoner och joysticks, de påförde mekaniska vibrationer med små amplituder (cirka 10 µm) och låga frekvenser (100-200 Hz) till den penetrerande sökaren. Resultaten av dessa experiment redovisas i PLOS One .

Tack vare denna inställning, de visade att mekaniska vibrationer minskar motståndet att tränga in i ett granulärt medium. "Den resistiva kraften kan minskas upp till tio gånger genom närvaron av dessa små vibrationer, " förklarade Baptiste Darbois Texier, en post doc-forskare vid SMAT-C-laboratoriet där studien har letts.

Forskarna sökte också under vilka förhållanden en minskning av motståndskraften inträffar. De bevisade att detta fenomen styrs av accelerationen av de mekaniska vibrationerna. När vibrationer har en acceleration högre än gravitationsacceleration, kontakter mellan korn som omger det inträngande föremålet bryts hela tiden. För att observera kornens rörelse, forskarna spårade förskjutningen av kornen i en tvådimensionell version av deras experiment.

"Vi observerade att när vibrationerna har en tillräcklig acceleration, kornen i kontakt med det inträngande fingret börjar följa en konvektiv rörelse, sa Alejandro Ibarra, en doktorand involverad i projektet. I en sådan konvektionszon, kraftkedjor som vanligtvis fortplantar sig till granulära medier bryts och materialet fluidiseras, en effekt som slutligen minskar kraften som det inträngande föremålet upplever.

De laterala vågorna som utvecklas av sanddykande ödlor som fransödlor och hornödlor motsvarar accelerationer som är flera gånger gravitationsaccelerationen. Således, dessa vågformer säkerställer fluidiseringen av den omgivande sanden och minskningen av motståndskraften för att dyka in i den.

Forskarna tror att en sådan strategi kan implementeras för att minska energin som krävs av motorer som gräver ner i marken. Att se efter detta syfte, forskarna genomförde ett kompletterande experiment. De tillsatte en liten mängd vatten i kornen i deras experiment för att göra dem sammanhållna, samma sammanhållning som håller sandslott vid stranden. De blev förvånade över att observera att minskningen av den penetrerande kraften fortfarande inträffar i närvaro av kohesiva krafter. "Scenariot med motståndsfallet vid närvaro av kohesiva interaktioner av mekaniska vibrationer är fortfarande oklart för oss, men det bevisar att det observerade fenomenet är mycket robust och måste övervägas för tillämpningar riktigt snart, avslutade Francisco Melo, den ledande forskaren i denna studie.