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Fischschuppen beschleunigen Flugzeuge

13.10.2020

Auf der Suche nach neuen Lösungen wenden sich Flugzeugkonstrukteure regelmäßig der Tierwelt zu. Die komplexen Flügelbewegungen von Heuschrecken zum Beispiel veranlassten sie vor nicht allzu langer Zeit dazu, effizientere Flugzeugflügel zu konstruieren.

In ähnlicher Weise fanden die Autoren einer neuen Studie der University of London und Stuttgart Inspiration darin, wie Schuppen Fischen helfen, sich reibungslos durch das Wasser zu bewegen. Wie Sie wissen, ist die Haut von Fischen mit kleinen, komplex geformten Schuppen bedeckt, um den Widerstand beim Schwimmen zu minimieren. Durch die Untersuchung der Oberflächentopologie der Schuppen des europäischen Wolfsbarschs und des Karpfens haben Wissenschaftler etwas Interessantes herausgefunden.

Die Forschung wurde mit Digitalmikroskopen durchgeführt, und dann wurde für die geometrische Rekonstruktion komplizierter Muster Computermodellierung verwendet. Es stellte sich heraus, dass die Überlappungsbereiche auf der Oberfläche der Fischschuppen zu einer Zick-Zack-Bewegung der Flüssigkeit beim Kontakt mit ihr führen. Dies wiederum erzeugt eine "gestreifte Strömung", die die unregelmäßigen Schwankungen aufhebt, die normalerweise zu Turbulenzen führen würden, die als Tollmien-Schlichting-Wellen bezeichnet werden. Letztendlich reduziert dies den Reibungswiderstand der Waage um mehr als 25 %. Ein ähnlicher Effekt wurde mit einem Fragment einer Fischschuppe repliziert, das an einer Platte in einem Wassertunnel befestigt war, in dem sich die Flüssigkeit bewegt, ohne sich zu vermischen oder zu pulsieren.

Gelingt es, einen ähnlichen Effekt durch den Einbau künstlicher „Flakes“ auf aerodynamischen Oberflächen zu reproduzieren, könnte dies eine wichtige Rolle bei der Entwicklung einer neuen Flugzeuggeneration spielen. Solche Maschinen fliegen schneller und verbrauchen weniger Treibstoff.

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Alkoholgehalt von warmem Bier 07.05.2024

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Hauptrisikofaktor für Spielsucht 07.05.2024

Computerspiele werden bei Teenagern zu einer immer beliebteren Unterhaltungsform, die damit verbundene Gefahr einer Spielsucht bleibt jedoch ein erhebliches Problem. Amerikanische Wissenschaftler führten eine Studie durch, um die Hauptfaktoren zu ermitteln, die zu dieser Sucht beitragen, und um Empfehlungen für ihre Vorbeugung abzugeben. Über einen Zeitraum von sechs Jahren wurden 385 Teenager beobachtet, um herauszufinden, welche Faktoren sie für eine Spielsucht prädisponieren könnten. Die Ergebnisse zeigten, dass 90 % der Studienteilnehmer nicht von einer Sucht bedroht waren, während 10 % spielsüchtig wurden. Es stellte sich heraus, dass der Schlüsselfaktor für die Entstehung einer Spielsucht ein geringes Maß an prosozialem Verhalten ist. Jugendliche mit einem geringen Maß an prosozialem Verhalten zeigen kein Interesse an der Hilfe und Unterstützung anderer, was zu einem Verlust des Kontakts zur realen Welt und einer zunehmenden Abhängigkeit von der virtuellen Realität durch Computerspiele führen kann. Basierend auf diesen Ergebnissen, Wissenschaftler ... >>

Verkehrslärm verzögert das Wachstum der Küken 06.05.2024

Die Geräusche, die uns in modernen Städten umgeben, werden immer durchdringender. Allerdings denken nur wenige Menschen darüber nach, welche Auswirkungen dieser Lärm auf die Tierwelt hat, insbesondere auf so empfindliche Tiere wie Küken, die noch nicht aus ihren Eiern geschlüpft sind. Aktuelle Forschungsergebnisse bringen Licht in diese Frage und weisen auf schwerwiegende Folgen für ihre Entwicklung und ihr Überleben hin. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass der Verkehrslärm bei Zebraküken zu ernsthaften Entwicklungsstörungen führen kann. Experimente haben gezeigt, dass Lärmbelästigung das Schlüpfen der Küken erheblich verzögern kann und die schlüpfenden Küken mit einer Reihe gesundheitsfördernder Probleme konfrontiert sind. Die Forscher fanden außerdem heraus, dass die negativen Auswirkungen der Lärmbelästigung auch auf die erwachsenen Vögel übergreifen. Reduzierte Fortpflanzungschancen und verringerte Fruchtbarkeit weisen auf die langfristigen Auswirkungen von Verkehrslärm auf die Tierwelt hin. Die Studienergebnisse unterstreichen den Bedarf ... >>

Kabelloser Lautsprecher Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

In der Welt der modernen Audiotechnik streben Hersteller nicht nur nach einwandfreier Klangqualität, sondern auch nach der Kombination von Funktionalität und Ästhetik. Einer der neuesten innovativen Schritte in diese Richtung ist das neue kabellose Lautsprechersystem Samsung Music Frame HW-LS60D, das auf der World of Samsung-Veranstaltung 2024 vorgestellt wurde. Das Samsung HW-LS60D ist mehr als nur ein Lautsprechersystem, es ist die Kunst des Rahmenklangs. Die Kombination aus einem 6-Lautsprecher-System mit Dolby Atmos-Unterstützung und einem stilvollen Fotorahmen-Design macht dieses Produkt zur perfekten Ergänzung für jedes Interieur. Der neue Samsung Music Frame verfügt über fortschrittliche Technologien, darunter Adaptive Audio, das bei jeder Lautstärke klare Dialoge liefert, und automatische Raumoptimierung für eine satte Audiowiedergabe. Mit Unterstützung für Spotify-, Tidal Hi-Fi- und Bluetooth 5.2-Verbindungen sowie der Integration intelligenter Assistenten ist dieser Lautsprecher bereit, Ihre Wünsche zu erfüllen ... >>

Eine neue Möglichkeit, optische Signale zu steuern und zu manipulieren 05.05.2024

Die moderne Welt der Wissenschaft und Technik entwickelt sich rasant und jeden Tag tauchen neue Methoden und Technologien auf, die uns in verschiedenen Bereichen neue Perspektiven eröffnen. Eine dieser Innovationen ist die Entwicklung einer neuen Methode zur Steuerung optischer Signale durch deutsche Wissenschaftler, die zu erheblichen Fortschritten auf dem Gebiet der Photonik führen könnte. Neuere Forschungen haben es deutschen Wissenschaftlern ermöglicht, eine abstimmbare Wellenplatte in einem Wellenleiter aus Quarzglas zu schaffen. Dieses auf der Verwendung einer Flüssigkristallschicht basierende Verfahren ermöglicht es, die Polarisation des durch einen Wellenleiter fließenden Lichts effektiv zu ändern. Dieser technologische Durchbruch eröffnet neue Perspektiven für die Entwicklung kompakter und effizienter photonischer Geräte, die große Datenmengen verarbeiten können. Die durch die neue Methode bereitgestellte elektrooptische Steuerung der Polarisation könnte die Grundlage für eine neue Klasse integrierter photonischer Geräte bilden. Dies eröffnet große Chancen für ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Warum tut mein Kopf nach kaltem Wasser weh? 02.05.2012

Viele Menschen verspüren von Zeit zu Zeit nach dem Verzehr von Eiscreme oder anderen stark gekühlten Speisen kurzzeitig stechende Schmerzen in den Schläfen. Bisher war die Fachwelt über die Ursachen dieses Phänomens ratlos.

Frühere Arbeiten zeigten, dass das beschriebene Phänomen häufiger bei Menschen beobachtet wird, die zu Migräne neigen. Auf dieser Grundlage schlugen Forscher der Harvard University vor, dass einige gemeinsame Mechanismen oder Ursachen diesen beiden Schmerzempfindungen zugrunde liegen könnten, und beschlossen, das Phänomen des „Brain Freeze“ zu verwenden, um Kopfschmerzen zu untersuchen.

Kopfschmerzen sind äußerst schwierig zu untersuchen, da ihre Episoden nicht von Anfang bis Ende überwacht werden können. Migräne-verursachende Medikamente können unerwünschte Nebenwirkungen haben, daher ist ihre Verwendung zu Forschungszwecken nicht akzeptabel. Gleichzeitig ist ein durch kalte Speisen verursachtes Schmerzsyndrom im Labor sehr einfach zu initiieren und stoppt auch schnell, was es zu einem idealen Modell für die Untersuchung von Kopfschmerzen macht.

Die Wissenschaftler baten 13 gesunde Freiwillige, eiskaltes Wasser durch einen Strohhalm zu schlürfen, so dass es den Himmel trifft, und ihre Hände zu heben, wenn das Schmerzgefühl in den Schläfen auftauchte und verschwand.

Die Ultraschallüberwachung der Hirndurchblutung der Teilnehmer zeigte, dass die Ursache für die Schmerzen in den Schläfen ein erhöhter Blutfluss in der vorderen Hirnarterie war, die sich in der Mitte des Gehirns hinter den Augäpfeln befindet, was zu einer Vergrößerung dieses Gefäßes führte. Mit anschließender kompensatorischer Kontraktion der Arterienwände verschwanden die Schmerzen.

Forscher glauben, dass die Erweiterung und die anschließende schnelle Kontraktion der Arterie Selbstverteidigungsmechanismen des Gehirns sind. Das Gehirn reagiert sehr empfindlich auf Temperaturänderungen, daher sorgt die Vasodilatation bei drohender Unterkühlung für einen zusätzlichen Fluss von warmem Blut in sein Gewebe. Begleitet wird dies von Fieber und schmerzhaftem Blutdruck. Der Behälter wird jedoch verkleinert, wodurch der Druckanstieg auf kritische Werte verhindert wird.

Wenn andere Kopfschmerzarten auf ähnlichen Mechanismen beruhen, können Medikamente zu ihrer Bekämpfung eingesetzt werden, die eine Vasodilatation verhindern oder zu deren Reduktion beitragen. Wissenschaftler müssen dieses Problem jedoch noch lösen.

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