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besteht aus grob Haare bewachendie besonders wasserabweisend ist. Die langen steifen Strähnen sind mit einem wasserabweisenden Öl überzogen, das aus den Talgdrüsen des Bibers abgesondert wird. Das Öl wirkt wasserabweisend, indem es Wasser aktiv abweist

Unter dem Schutzhaar befindet sich das Unterfell. Das kurze, dicht gepackte Fell des Unterfells fängt warme Luft ein, wenn der Biber in eiskaltes Wasser eintaucht. Die Fellkomponenten halten Wasser ab und halten Luft als unglaublich effektiver Isolator zurück. Bibern kann dicker isolierender Speck fehlen.Durch das Einschließen von Lufteinschlüssen können Biber jedoch länger als 15 Minuten unter Wasser bleiben.

Die wasserdichten Eigenschaften des Beavers faszinierten Forscher und Ingenieure am MIT und führten sie dazu, die Effekte in einem synthetischen Material zu replizieren. Das Material hat mehrere Potenziale, einschließlich der Verwendung in einem leichten Neoprenanzug.

Surfer betreten und verlassen das Wasser zyklisch, ähnlich wie semi-aquatische Tiere wie der Biber ständig in und aus ihren wässrigen Häusern sind.„Wir sind besonders an Neoprenanzügen zum Surfen interessiert, bei denen sich der Athlet häufig zwischen Luft und Wasser bewegt“, says Anette Peko Hosoi, Professor für Maschinenbau und stellvertretender Abteilungsleiter am MIT.

Das Team unter der Leitung von Hosoi untersuchte das Fell, um mehrere Prototypen mit unterschiedlichen Eigenschaften zu entwickeln.

"Wir können die Länge, den Abstand und die Anordnung der Haare steuern, wodurch wir Texturen entwerfen können, die bestimmten Tauchgeschwindigkeiten entsprechen und den Trockenbereich des Neoprenanzugs maximieren."

Hosoi weiter

s.Wie sie einen Biberanzug gebaut habenDas Team stellte mehrere Acrylformen her, die Tausende von winzigen lasergeschnittenen Löchern über den gesamten Block verteilt hatten. Die Forscher untersuchten mehrere Formen mit unterschiedlichen Längen und Dichten. Dann füllten sie die Formen mit einem weichen Gießgummi, bekannt als PDMS Polydimethylsiloxan.Nach dem Aushärten wurden die Haare extrahiert.

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Nacheinander tauchten die Forscher die synthetischen Felle in Wasser. Die getesteten unterschiedlichen Geschwindigkeiten, Tiefen und Winkel, um die optimale Konfiguration zu bestimmen. Eine Kamera erfasste, wie viel Luft während des Tauchgangs zurückgehalten wurde. Die Forschung ergab, dass dichter gepackte Haare zurückgehalten wurdenmehr Luft für Tauchgänge, die mit höheren Geschwindigkeiten ausgeführt wurden."Grundsätzlich haben wir festgestellt, dass das Gewicht des Wassers Luft hineindrückt, aber die Viskosität der Flüssigkeit dem Fluss durch die Rohre widersteht." Hosoi erklärt.

"Das Wasser haftet an diesen Haaren, wodurch verhindert wird, dass Wasser bis zur Basis vordringt."

Mit Hilfe einer mathematischen Gleichung entwickelten Hosoi und Nasto ein verfeinertes Material, um die Wasserdichtigkeit zu optimieren. Die Gleichung sagte genau voraus, wie viel Luft zurückgehalten werden kann, eine Premiere für die Wissenschaft.

Hosoi sagt

. „Aber mit einem Stück Fell hätten sie die Frage nicht beantworten können: Wird das Luft einschließen oder nicht? Wir haben jetzt den Gestaltungsraum quantifiziert und können sagen: 'Wenn Sie diese Art von Haardichte habenund Länge und tauchen bei diesen Geschwindigkeiten, diese Designs werden Luft einschließen und diese nicht." Das sind die Informationen, die Sie benötigen, wenn Sie einen Neoprenanzug entwerfen. Natürlich könnten Sie einen sehr haarigen Neoprenanzug herstellen, der aussieht wieKrümelmonster und es würde wahrscheinlich Luft einschließen, aber das ist wahrscheinlich nicht der beste Weg, dies zu tun.“Herkömmliche Anzüge bestehen aus einer dicken Schicht aus isolierendem Neoprengummi. Die Anzüge halten die Wärme gut, sind jedoch schwer und können sich beim Tragen einschränken. Durch das Kunstfell kann die Isolierschicht viel weniger Material mit einem noch dünneren Substrat enthaltenwodurch der Anzug flexibler wird.Werbung

Derzeit kann das abweisende Fell das Wasser für kurze Zeit abhalten. Lange Einwirkung von Wasser oder großer Druck dringen in das Fell ein. Langes Einwirken ruiniert seine isolierenden Eigenschaften. In Fällen wie Surfern ist der Anzug jedoch nur kurz drinWasser und minimale Tiefen, was ihn zu einer optimalen Lösung für herkömmliche Neoprenanzüge macht.

Geschrieben von Maverick Baker

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