El estudio de la piel del gran tiburón blanco puede ayudar a reducir la resistencia en los aviones

el gran tiburón blanco (Carcharodon carcarias) es un cazador rápido y poderoso, capaz de alcanzar velocidades de hasta 6,7 ​​m/s en sus incursiones, aunque prefiere nadar a velocidades más lentas para migrar y mientras espera a sus presas. Un equipo de investigadores japoneses estudió la estructura de la piel del gran tiburón blanco para aprender más sobre cómo estas criaturas están tan bien adaptadas a una amplia gama de velocidades. Según un nuevo estudio, sus hallazgos podrían conducir a aviones y barcos más eficientes con una resistencia significativamente reducida. artículo reciente Publicado en la revista Royal Society Interface.

Como se mencionó anteriormente, cualquiera que haya tocado un tiburón sabe que la piel se vuelve suave si se la limpia desde la nariz hasta la cola. Sin embargo, si inviertes la dirección, la piel se sentirá tan suave como papel de lija. Esto se debe a las pequeñas escamas transparentes, que miden aproximadamente 0,2 mm. llamado «dientes» (Porque son muy similares a los dientes) en todo el cuerpo del tiburón, y se concentran particularmente en los costados y las aletas del animal. Es como una armadura para los tiburones y también sirve como una forma de reducir la resistencia en el agua mientras nada.

La presión de tracción es el resultado de Separación de flujo alrededor de un objeto, como un avión o el cuerpo de un tiburón mako mientras se mueve por el agua; La cantidad de resistencia a la presión está determinada por la forma del cuerpo. Esto es lo que sucede cuando el flujo de fluido se separa de la superficie del objeto, formando remolinos y remolinos que impiden el movimiento del objeto. Dado que el cuerpo de un tiburón ondula constantemente mientras nada, necesita algo que le ayude a mantener el flujo conectado a ese cuerpo para reducir esta resistencia. Los dientes sirven para este propósito.

También existe una fuerza de fricción que surge de la fuerza de corte entre el medio líquido y la superficie del objeto en movimiento. Básicamente, cuando un objeto se mueve a través de un fluido, como el aire o el agua, el fluido más cercano a la superficie del objeto, conocido como capa límite, es atraído por él, ejerciendo una fuerza sobre el objeto en dirección opuesta a la dirección de movimiento. Cuanto mayor sea la distancia desde la superficie, mayor será la velocidad del flujo.

Por ejemplo, los tiburones mako pueden nadar a velocidades de hasta 70 a 80 millas por hora, lo que les valió el apodo de “guepardos del océano”. En 2019, científicos de la Universidad de Alabama identificaron un factor clave en la capacidad de los tiburones mako para moverse tan rápido: La estructura de su piel.especialmente los dientes alrededor del flanco y las áreas de las aletas de sus cuerpos. Los tiburones mako han desarrollado una distintiva apariencia «peluda» negativa en algunas de sus escamas para nadar más rápido. Cerca de zonas como la nariz, las escamas no son especialmente flexibles, sino que se asemejan a unos molares incrustados en la piel. Pero cerca del lomo y las aletas, las escamas son mucho más flexibles.

Esto tiene un profundo efecto en el grado de presión al que está expuesto el tiburón mako mientras nada. Los dientes del tiburón mako pueden flexionarse en ángulos superiores a 40 grados con respecto a su cuerpo, pero sólo en la dirección del flujo inverso (es decir, desde la cola hasta la nariz). Esto controla el grado de separación del flujo, similar a los hoyuelos de una pelota de golf. Los hoyuelos, o escamas en el caso del tiburón mako, ayudan a mantener un flujo continuo alrededor del cuerpo, reduciendo el tamaño de su estela.