2019-05-15 21:19:01
研究翠鸟的水动力设计

翠鸟的标志性喙形状以其无声潜水而闻名,激发了高速子弹列车的设计灵感。现在,科学家已经在全世界发现的114种鸟类中测试了喙形状,以评估哪种形状是最具流体动力学的。

鸟类生物学家Kristen Crandell博士和班戈大学的三年级本科生Rowan Howe在大学的Pontio创新中心创建了几种潜水翠鸟物种的喙形状的3D打印模型。

Kristen因其流体动力飞溅和无噪音潜水而闻名,他们希望在实验室中测试翠鸟喙,并在最高效的设计方面提出了前10名。实验室测试测量了当模型撞到水面时入口速度如何变化,并且发现更长,更窄的形状更有效的证据。

这也与其他潜水物种有关,例如Gannets,以将它们的翅膀向后拉并用它们的整个身体轮廓着水而闻名。

前三名翠鸟是潜水物种。根据他们的测试,表现最好的是绿色和红褐色的翠鸟,一种来自亚马逊流域(巴西和委内瑞拉)的物种,其次是亚马逊翠鸟,在中美洲和南美洲的部分地区广泛存在,即将到来第三是海滩翠鸟,仅在巴布亚新几内亚和印度尼西亚发现。在欧亚大陆和北非也发现的英国本土电蓝翠鸟排在第6位。

一些翠鸟觅食而不是潜水,所以他们的喙没有进化到如此无缝地打破水。

当被问及为什么这项研究很有价值时,克里斯汀解释说,尽管设计师使用自然世界作为灵感,并且翠鸟喙形状已被用于重新设计子弹列车,以便在进入隧道时压缩空气时移除音爆,设计解决方案已经通过观察,但实验室条件下没有人真正验证过翠鸟的喙形状。

更好地了解形状的行为可能会在未来产生更多的生物工程解决方案。

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