¿Por qué los delfines tienen pieles "improvisadas"?
Mucha gente sabe que los delfines son excelentes nadadores. Aunque sólo mide dos o tres metros de largo y pesa varios cientos de kilogramos, puede nadar treinta o cuarenta kilómetros por hora, lo que equivale a la velocidad media de un torpedero. Puede dejar muy atrás a los barcos ordinarios.
¿De dónde viene la “velocidad” de los delfines en el agua? Sabemos que la resistencia por fricción ocurre cuando un sólido se mueve o tiende a moverse con respecto a la superficie de otro sólido, que es un tipo de fricción seca. Además, cuando un sólido se mueve con respecto a un líquido o gas, también se produce fricción en la superficie de contacto entre el sólido y el líquido o gas, lo que se denomina fricción húmeda. Cuando un sólido se sumerge en un líquido o gas y se mueve, además de la fricción húmeda, también está sujeto a la presión del líquido o gas. La presión sobre la cabeza es mayor que la presión sobre la espalda, por lo que esta presión también dificulta el movimiento de sólidos en líquidos o gases. Esta resistencia se llama resistencia dieléctrica. La suma de la resistencia media y la fricción húmeda es la resistencia a la fricción de un sólido en un líquido o gas. Es la fricción del agua la que afecta la velocidad de las personas que nadan en el agua, la velocidad de los barcos en el agua y, por supuesto, la velocidad de los peces en el agua. Los cascos aerodinámicos están diseñados para reducir esta resistencia a la fricción, aumentando así la velocidad del barco.
Aunque los delfines también tienen una figura estilizada, según la rutina, a juzgar por su forma, longitud y peso, les resulta imposible nadar a una velocidad de 30 a 40 kilómetros por hora. Después de una larga investigación y observación, se descubrió que el secreto de la "resistencia" de los delfines reside en su piel. Resulta que la piel del delfín es particularmente suave y los túbulos externos de toda la piel están llenos de material esponjoso. Cuando nada, su superficie de piel esponjosa puede "improvisar" ondulaciones según la turbulencia del agua, haciendo que toda su superficie de piel tenga la misma forma que las ondas del agua. El resultado de este cambio es que la resistencia a la fricción del agua hacia los delfines se reduce en un 90%. Ésta es la razón principal por la que los delfines nadan tan rápido. Más tarde, la gente imitó la estructura de la piel de delfín e hizo una suave piel de delfín artificial para cubrir la superficie del caparazón de acero del fondo marino. Efectivamente, la velocidad del submarino aumentó considerablemente.
En los últimos años, podemos escuchar con frecuencia "bañadores de tiburón" en las competiciones internacionales de natación. ¿Sabes por qué la gente inventó este tipo de bañador? ¿En qué conocimiento físico se basa?
Los submarinos se inspiran en los delfines para su velocidad, mientras que los trajes de baño de piel de tiburón siguen el modelo de la estructura especial de la piel de tiburón. Los atletas de todo el mundo quieren lograr buenos resultados en las competiciones de natación, por eso algunas personas comenzaron a estudiar qué tipo de traje de baño puede hacer que las personas naden más rápido en el agua. Sabemos que los tiburones nadan muy rápido, por eso la gente estudia la piel de los tiburones y usa materiales similares para hacer trajes de baño, por lo que los récords de natación se han actualizado repetidamente en los últimos años. Punto de conocimiento biónico
Al imitar la piel "adaptativa" de los delfines, se fabrica piel de delfín artificial para aumentar la velocidad de los submarinos. El "traje de baño de tiburón" se completa sobre la base de la biónica. La llamada biónica se refiere a la ciencia de construir dispositivos tecnológicos imitando seres vivos. Es una ciencia de vanguardia que surgió a mediados del siglo XX.
La biónica estudia la estructura, función y principios de funcionamiento de los objetos, y trasplanta estos principios a la tecnología de ingeniería, inventa instrumentos, dispositivos y máquinas con un rendimiento superior y crea nuevas tecnologías. A pocas décadas del nacimiento y desarrollo de la biónica, los resultados de su investigación han sido muy impresionantes. La llegada de la biónica ha abierto un camino único para el desarrollo tecnológico, es decir, la búsqueda de un modelo del mundo biológico, que ha ampliado enormemente los horizontes de las personas y demostrado una fuerte vitalidad.