Ett team av forskare från École Polytechnique Fédérale de Lausanne, universitetet i Twente och Università di Pisa har använt ekvationer från vätskedynamik för att hitta det optimala arrangemanget av stavar i en maskros pappus. I deras tidning publicerad i tidningen Fysiska granskningsbrev , gruppen beskriver deras arbete och vad det visade.

Förra året, ett team vid University of Edinburgh publicerade resultaten av sin studie om maskrosfröns flygning, utförs med kameror och miniatyr vindtunnlar. De upptäckte att pappusens unika design-de fallskärmshåriga borsten-tillät fröna att flyta på vinden på ett mycket effektivt sätt. De fann att när pappus flyter längs, ryggraden kanaliserar luften runt dem på ett sådant sätt att de bildar en virvel i pappusens spår. Och eftersom lufttrycket är lägre i virveln, pappusen och dess utsädeslast kan stå längre än vad de annars skulle göra. I denna nya insats, forskarna försökte bättre förstå rollen för antalet ryggar i skapandet av virveln och för att upprätthålla flygstabilitet.

För att bättre förstå pappusens flygbeteende, forskarna skapade modeller för att efterlikna sitt beteende med hjälp av ekvationer från vätskedynamik. I deras papper, de beskriver sina modeller som samlingar av stavar som är sammankopplade på ett sätt som liknade ekrarna på ett cykelhjul. Fysikekvationerna tillät dem att modellera luftflödesmönster som förekommer naturligt när en pappus flyter genom luften.

Forskarna rapporterar att deras modeller visade samma slags virvlar som forskarna med den tidigare ansträngningen hade sett på egen hand. De körde sedan modellerna med olika antal stavar. De fann att det optimala antalet var 100, som matchade antalet som finns i en riktig pappus. Vid detta nummer, pappusen var mest stabil medan den flytade - med fler stavar, flygningen blev instabil; med färre stavar, flygsträckan reducerades. De föreslår att deras resultat kan användas för att designa lättare fallskärmar.

© 2019 Science X Network