每年春天从枫树上旋落的种子可以飞到一英里远,每个翼状种子在空中像陀螺一样旋转。研究表明,种子的旋转,称为自旋,会产生额外的升力,但为什么会发生这种情况一直没有解释清楚。荷兰瓦赫宁根大学的航空航天工程师大卫·伦廷克才弄清楚了这一点 [纽约时报]。
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伦廷克和他的同事首先研究了枫树种子模型在油箱中的运动,然后拍摄了真正的种子穿过充满烟雾的风洞坠落的过程,这让他们能够观察种子周围的空气流动。团队获得图像显示,旋转的枫树种子会产生一个位于前缘顶部的类似龙卷风的涡流,当“直升机”缓慢降落到地面时。这种前缘涡流降低了枫树种子上表面的气压,有效地将机翼向上吸起以对抗重力 [Live Science]。
在这项发表在Science上的研究中,研究人员表示,这种滞留空中机制并非枫树种子独有。类似的涡流也存在于悬停的昆虫和蝙蝠中,可能代表着“动物和植物在飞行性能进化中的一种趋同空气动力学解决方案” [Wired.com],研究人员写道。悬停的蜂鸟扇动的翅膀也会产生涡流。
虽然研究人员很高兴能增进我们对自然世界的理解,但他们表示这项工作没有直接的应用。涡流技术可能无法在像飞机这样大的尺度上工作,但该研究可以帮助设计带有摄像头的微型降落伞,以调查行星表面,伦廷克说 [Science News]。
图片:大卫·伦廷克













