30.06.2014 | Наука

Новая изменчивая поверхность помогает снизить сопротивление воздуха

Для борьбы с сопротивлением воздуха исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) разработали необычный материал. Покрытие получило название Smorph.

Благодаря ему аэродинамические свойства любой поверхности могут изменяться и подстраиваться под скорость ветра. Для достижения этого эффекта используются принципы простой механики.

Команда, возглавляемая Педро Рейсом (Pedro Reis), изготовила прототип из кремния. Полый шарик был покрыт тонким и жёстким слоем полистирола. Понижение давления внутри шара способствует изменению структуры поверхности: она покрывается маленькими ямочками, похожими на те, что делаются на мячах для гольфа для уменьшения сопротивления – это позволяет мячику лететь гораздо дальше, так как небольшие вмятины удерживают поток воздуха вблизи поверхности мяча в течение длительного времени. При определённых скоростях ветра такие ямочки способны сократить лобовое сопротивление в два раза.

До сих пор исследователи создали лишь сферический прототип Smorph, однако Рейс утверждает, что учёные уже работают над перенесением эффекта на различные формы и размеры: например, покрытие можно нанести на крылья самолёта или капот автомобиля.

Исследования показали, что ямочки могут уменьшить лобовое сопротивление только на низких скоростях – на более высоких преимущество искажений исчезает и наилучшим вариантом становится гладкая поверхность. Изменчивость Smorph поможет решить и эту проблему.

Конфигурация материала контролируется за счёт изменения давления внутри шара, а это означает, что исследователи могут не только провоцировать возникновение и исчезновение ямочек, но и настраивать их размер – оптимальный для конкретной скорости.

По словам экспертов по аэродинамике, аэрокосмическая отрасль уже интересуется адаптивными поверхностями, способными уменьшать лобовое сопротивление. Подобные технологии могут быть использованы для минимизации ущерба от урагана, а также для увеличения аэродинамических свойств и топливной экономичности автомобилей.

Подробности исследования были опубликованы в издании Advanced Materials.

ВестиRu