Tuljave, kitovi i morževi svi sretno prskaju u hladnim vodama oceana - zadržavaju ih topli debeli slojevi mjehurića. Morske vidre, iako jednako radosno prolazeći kroz vode kroz vodu, u usporedbi su relativno svežije. Razlog? Njihovi veličanstveni krzneni kaputi. Gusta bura je otprilike 1000 puta gušća od ljudske dlake i može zarobiti mjehuriće zraka koji izoliraju vidre u hladnoj vodi.
Ali nitko do sada nije duboko zagledao u mehaniku krzna. Tim istraživača s MIT-a nedavno je ispitao svojstva vidre i dabrovog krzna, nadajući se da će otkriti njihove nejasne tajne. Njihovi rezultati, objavljeni u časopisu Physical Review Fluids, mogli bi poslužiti kao vodič za nove bioinspirirane materijale, uključujući topla, krznena odijela.
"Posebno su nam zanimljiva odijela za surfanje, gdje se sportaš često kreće između zraka i vode", kaže Anette (Peko) Hosoi, viša autorica studije i istraživačica strojarstva na MIT-u, u priopćenju za javnost. "Možemo kontrolirati duljinu, razmak i raspored dlačica, što nam omogućava oblikovanje tekstura koje će odgovarati određenim brzinama ronjenja i maksimizirati suvo područje mokrog odijela."
Hosoi kaže da je projekt bio inspiriran posjetom Tajvanom s grupom studenata. Posjetili su proizvođača sportske robe koja je izrađivala hidraulična odijela i tvrtku su pitali imaju li studenti ideje za održive ili biološki nadahnute materijale ili podešavanja kako bi mogli bolje odjenuti. Vraćajući se kući, Hosoi je dodijelio studentici diplomirane studije Alice Nasto s rješenjima za istraživanje ideja. Nasto je shvatio da krzno poluvodnih sisara možda ima neke važnosti za problem, ali nitko se još nije potopio u mehaniku njihovih pera.
Istraživači su otkrili da dulje čuvaste dlake hvataju kapljice vode, sprječavajući ih da skliznu u kožu do kraćeg oblina, koji drži zračne džepove koji izoliraju kožu vidre, izvještava Weston Williams za The Christian Science Monitor . Kako bi testirali ideju, izradili su površine poput krzna s tisućama mekanih gumenih dlaka, oponašajući krzno vidre ili bobra. Zatim su dlakave površine montirali na motorizirani stup i potapali ih u silikonsko ulje kako bi ispitali kako gustoća vlasi utječe na stvaranje zračnih džepova. Ispostavilo se da što je gušća kosa i što je brže potopljen materijal, to je više zraka zarobljeno. Tim je u tim odnosima mogao izraziti jednadžbu, navodi se u priopćenju za javnost.
Otkrića bi mogla donijeti revoluciju u dizajnu mokrog odijela. "Trenutno su mokro odijela izrađena od teških neoprenskih gumenih materijala", kaže Nasto Williams. "Zanimljivo je da je zrak 10 puta više izolirajući od neoprenske gume. Dakle, ako biste mogli napraviti odijelo od tekstila koje hvata istu debljinu zraka kao i debljina tipičnog gumenog odijela, ono bi bilo deset puta izoliranije, a također i lagano. "
Ali ovo bi istraživanje moglo imati mnogo šire primjene. Jednadžba koja opisuje ovaj odnos mogla bi biti korisna u proizvodnim procesima kao što je industrijsko nanošenje sloja, pomažući istraživačima da izračunaju koliko dugo treba umočiti objekt prije nego što počne zarobljavati zrak.
Nije posve očito kako se dlačice mogu nanijeti na mokro odijelo, ali istraživači razmišljaju o tome. "Naravno, mogli biste napraviti vrlo dlakavo odijelo koje nalikuje Cookie Monsteru i vjerojatno bi zarobilo zrak", kaže Hosoi u priopćenju za javnost. "Ali to vjerojatno nije najbolji način da se to riješi."
