دانه‌های قاصدک‌ها چگونه پرواز می‌کنند؟

مطالعه‌ای جدید به رهبری محققان دانشگاه ادینبورگ، «ایگنازیو ماریا ویولا» و «نووامی ناکایاما»، نشان می‌دهد که حرکت هوای اطراف و هوای درون مجموعه‌ی چتری‌شکلِ قاصدک، موجب می‌شود که دانه‌ها تا فواصل زیادی حرکت کنند.
دکتر ویولا، دکتر ناکایاما و همکارانشان گفتند: «ما آزمایشاتی را انجام دادیم تا بهتر بفهمیم که چرا دانه‌های قاصدک، علیرغم اینکه ساختار چتری‌شکل‌شان عمدتاً از فضای خالی تشکیل شده است، این‌قدر خوب پرواز می‌کنند. مطالعه‌ی ما نشان داد که وقتی هوا از بین موها حرکت می‌کند، حباب هوای حلقه‌مانندی تشکیل می‌شود که باعث افزایش کشیده شدن به سمت بالا می‌شود و درنتیجه، موجب کند شدن سقوط دانه به زمین می‌شود.»

این نوع حباب هوا که «حلقه‌ی گرد و غبار جداشده» نام دارد، به طور فیزیکی از موها جدا شده است و به وسیله‌ی جریان هوای درون آن تثبیت می‌شود. مقدار جریان هوای درون آن که برای ثابت نگه داشتن حباب و پرواز مستقیم دانه حیاتی است، به وسیله‌ی فضای بین موها به‌طور دقیق کنترل می‌شود.

این مکانیسم پرواز چتر مویی، پشتیبان و مبنای پرواز ثابت دانه‌ها و بذرها است. کارآمدی این مکانیسم، نسبت به آنچه که با طراحی متعارف چتر امکان‌پذیر است، چهار برابر بیشتر است. این نویسندگان گفتند: «چتر متخلخل قاصدک، ممکن است الهام‌بخش توسعه‌ی هواپیماهای بدون سرنشین کوچکی باشد که به مصرف انرژی کمی نیاز دارند؛ یا اینکه اصلاً نیاز ندارند. چنین هواپیماهای بدون سرنشینی می‌تواند برای سنجش از راه دور یا نظارت بر آلودگی هوا مفید باشد.»

نویسنده‌ی اول مطالعه، دکتر «کاتال کومینز» از دانشگاه ادینبورگ، گفت: «نگاهی دقیق‌تر به ساختارهای هوشمند در طبیعت، مانند چتر قاصدک، می‌تواند بینش‌های جدیدی را آشکار سازد. ما راه‌حلی طبیعی برای پرواز یافتیم که هزینه‌های انرژی و مواد را به حداقل می‌رساند و می‌توان از آن برای مهندسی فناوری پایدار استفاده کرد.» این یافته‌ها در مجله‌ی Nature منتشر شده است.

منبع: مجله علمی ایلیاد

1696