I Physics of Fluids, forskare undersöker för närvarande hur väl tallbarr dämpar inverkan av regn under trädet. De undersökte hur regndroppar påverkade fasta, icke-cirkulära fibrer av den långbladiga tallen genom att använda höghastighetsvidografi för att fånga resultaten. Den här bilden visar lober från 4 meter/sekund som träffar rundade fibrer (vänster) och kilade fibrer (höger). Kredit:Lebanoff och Dickerson, UCF
Om du någonsin har vandrat i skogen och varit omgiven av synen och lukten av pinjeträd, du kanske har tittat närmare på barr och undrat hur deras form, materialegenskaper, och ytvätbarhet påverkas alla av nederbörd.
I Vätskors fysik , forskare vid University of Central Florida undersöker för närvarande hur väl tallbarr dämpar inverkan av regn under trädet. Andrew K. Dickerson och Amy P. Lebanoff utforskade regndroppars inverkan på fasta, icke-cirkulära fibrer av Pinus palustris, aka den långbladiga tallen, genom att använda höghastighetsvideoografi för att fånga resultaten.
"Droppar som träffar fasta fibrer deformeras kraftigt och delas isär, "sa Dickerson." Som väntat, brytningen av droppen och den kraft som fibern känner av beror på droppstorlek och hastighet."
Slagkraft och formen på den resulterande vattenloben beror också på formen på fibern som exponeras för den mötande droppen.
"Så vi ändrade formen på fibern som exponerades för droppen genom att rotera den 180 grader, " sa han. "Våra fibrer, som är kilformade, verkar vara bättre på vattenavgivning jämfört med cirkulära fibrer av liknande storlek och under liknande stötförhållanden."
Detta arbete tros vara det första som överväger dropppåverkan på icke-cirkulära fibrer inom ett område som är fullt av studier av påverkan på cirkulära fibrer.
I fysik av vätskor, forskare undersöker för närvarande hur väl tallbarr dämpar inverkan av regn under trädet. De undersökte hur regndroppar påverkade fasta, icke-cirkulära fibrer av den långbladiga tallen genom att använda höghastighetsvidografi för att fånga resultaten. Denna bild visar ett tvärsnitt av fascicle knopp från Pinus palustris, aka långbladig tall, används för experimenten. Kredit:Lebanoff och Dickerson, UCF
"Vi kan rita kontraster i flytande beteende, jämfört med cirkulära fibrer, och vittnesbeteenden som ännu inte dokumenterats, ", sade Dickerson. "Jag blev förvånad över hur olika loberna som bildas av att stöta droppar ser ut när fibern ändrar orientering. Vidare, våra fibrer håller mindre vatten än cirkulära fibrer."
Ur en evolutionär synvinkel, detta är fördelaktigt, eftersom vatten på ytan av tallnålar stoppar fotosyntesen genom att blockera stomata, gasutbytesporer.
Forskarna hoppas att deras arbete är "ett steg framåt för att förstå hur tallar, utan tvekan den mest allmänt förekommande trädfamiljen i civilisationen, utvecklats tillsammans med regn i sin miljö, ", sa Dickerson. "Hur har tallar utvecklats för att klara aggressiva nederbörd? En del av svaret kan ligga inom tvärsnittsprofilen för deras nålar."
Deras arbete tyder också på att fuktinfångning - att fånga regndroppar eller andra typer av fukt - kan justeras efter fiberform, vilket kan öppna dörren till framtida fibrer som är extremt avvisande.
