24 Липня, 2026

Шорсткість замість гладкості. Японські вчені зменшили опір повітря на 43%, зробивши поверхню трохи нерівною

Важалося, що чим гладша поверхня об’єкта, тим менший опір повітря він зазнає. Команда довела, що це правило працює не завжди, нанісши на поверхню тестової моделі особливу мікроскопічну текстуру — так звану Distributed Micro-Roughness (DMR).

Читайте также: Чи правда, що 5G з’їдає батарею гаджета швидше і як це виправити

Реклама

Простими словами, це хаотичні, невидимі для людського ока нерівності, які знизили опір повітря аж на 43,6%. Це перше у світі експериментальне підтвердження подібного ефекту, яке в майбутньому обіцяє революцію в авіації, автомобілебудуванні, суднобудуванні та на залізниці, допомагаючи економити паливо й радикально скорочувати викиди CO₂.

Щоб зафіксувати настільки тонкий ефект, науковцям довелося використати унікальне обладнання — 1-метрову систему магнітної левітації (MSBS), одну з найбільших та найсучасніших у світі. Вона утримувала тестову модель у повітрі виключно за допомогою потужних електромагнітних сил, повністю обійшовшись без будь-яких кріплень, стрижнів чи опор.

Будь-яка звичайна опора зазвичай створює власний додатковий опір і «маскує» результат, але завдяки левітації модель поводилася так, ніби вона вільно летить у реальному просторі — досягти такої точності у звичайній аеродинамічній трубі просто неможливо.

Читайте также: Ні планета, ні місяць. Астрономи знайшли об’єкт, якому важко дати назву

Окрім складного експерименту, команда провела детальне комп’ютерне моделювання повітряного потоку, щоб зрозуміти фізичні процеси на рівні мікроструктур. Дослідники з’ясували, що механізм цієї текстури кардинально відрізняється від принципу дії ямок на гольфовому м’ячику, які лише зміщують точку відриву повітряного потоку. Натомість DMR-текстура діє інакше: мініатюрні нерівності пригнічують тертя безпосередньо на самій поверхні моделі.

Цікаво, що за науковими стандартами ця поверхня технічно все одно залишається гладкою, адже висота нерівностей настільки мізерна, що не перевищує критичний поріг шорсткості. Ефект чудово спрацював навіть за найвищих швидкостей потоку, доводячи, що зниження опору ефективно працює в турбулентному режимі руху повітря.

Реклама:

Як пояснює Айко Якено, коли потік повітря обтікає, наприклад, крило літака, він переходить із впорядкованого ламінарного стану в хаотичний турбулентний рух — а зменшення енергії цього хаосу якраз і дозволяє суттєво зекономити енергію рухомого об’єкта.

Читайте также: Вигаданий образ. Скандинавські музеї показують вікінгів такими, якими їх хоче бачити публіка

Автор admin

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *