Maneter skapar en skärmeffekt bort från ytan för att simma 41% snabbare

Brad Gemmell, biträdande professor i integrativ biologi, upptäckte att maneter producerar två virvelringar,

som är flytande kroppar i formmunkar som bildas under maneterna och roterar i motsatta riktningar. De ser ut som maneter som drar ihop sig och öppnar sig igen under varje simcykel, vilket skapar en markeffekt som om de tryckte av havsbotten.

Anatomiska egenskaper hos maneterna och virvlarnas placering under månmanetens simning. Kredit: University of South Florida.

Skärmeffekten är mest känd iflygplatsbanor. Under start komprimeras luft mellan flygplanet och marken, vilket skapar tryck och kraft som förbättrar flygprestandan. Gemmells experiment visade att maneter kan använda sina två virvelringar istället för jord. Virvelringarna konfronterar varandra och skapar effektivt en vägg som ger en liknande prestationsförstärkning jämfört med djur som simmar längst ner. Aldrig tidigare har det bevisats att ett djur kan skapa detta fenomen långt ifrån en fast gräns.

"Det faktum att dessa enkla djur"fått ut hur man uppnår markeffektförstärkning i öppet vatten, borta från hårda ytor, skulle potentiellt kunna öppna upp ett antal nya möjligheter för konstruerade fordon att dra fördel av detta fenomen."

Brad Gemmell, biträdande professor i integrativ biologi

Forskaren fångade också rörelsen av åtta maneter,flyter i ett glasfilmkärl med en höghastighets digitalkamera med 1000 bilder per sekund. Han och hans kollegor såg maneter som var på språng hade en 41% ökning av maximal simningshastighet och en ökning av den kumulativa sträcka som reste per simcykel jämfört med maneter som började simma från vila.

En höghastighetskamera fångade upp en manet som flyter genom en laserstråle med spårämnespartiklar.

Till skillnad från propellrar bildar maneter sig intekavitationsbubblor (bubblor i ett vattenhaltigt medium, med deras efterföljande kollaps och frisättning av en stor mängd energi, vilket åtföljs av buller och hydrauliska stötar) och samtidigt är tysta, vilket gör att de kan röra sig lugnt i vattnet. Deras höga simningseffektivitet hjälper dem också att lagra energi för tillväxt och reproduktion. Forskare använder nu maneter som modell för att utveckla undervattensfordon som kan utrustas med sensorer som kontinuerligt övervakar tillståndet i havet och havsbotten. Dessa nya upptäckter kan hjälpa till att främja denna teknik och fördjupa vår förståelse för havet.

Läs mer:

Argentinas hälsovårdsministerium avslöjade uppgifter om biverkningar hos dem som fick Sputnik V.

Platypus visade sig vara en genetisk blandning av däggdjur, fåglar och reptiler.

Kolpulvret omvandlades till grafit med användning av en mikrovågsugn.

Abort och vetenskap: vad kommer att hända med barnen som kommer att föda.