Οι φώκιες, οι φάλαινες και οι θαλάσσιοι θάλαμοι διασκορπίζονται ευτυχώς σε ψυχρά ωκεάνια νερά - διατηρούνται ζεστά από ένα παχύ στρώμα υγρασίας. Οι βούρτσες της θάλασσας, παρότι είναι ευτυχείς να φτάνουν στα ύδατα, είναι συγκρατημένες. Ο λόγος? Τα υπέροχα γούνινα παλτά τους. Η πυκνή ασαφή είναι περίπου 1.000 φορές πιο πυκνή από την ανθρώπινη τρίχα και μπορεί να παγιδεύσει φυσαλίδες αέρα, οι οποίες μονώσουν τις βίδρες σε ψυχρό νερό.
Αλλά κανείς δεν είχε κοιτάξει ποτέ βαθιά στη μηχανική της γούνας, μέχρι τώρα. Μια ομάδα ερευνητών στο MIT εξέτασε πρόσφατα τις ιδιότητες της βίδρας και της γούνας από γούνα, με ελπίδες να ξεκλειδώσει τα ασαφή μυστικά της. Τα αποτελέσματά τους, που δημοσιεύτηκαν στο περιοδικό Physical Review Fluids, θα μπορούσαν να χρησιμεύσουν ως οδηγός για νέα βιολογικά υλικά, συμπεριλαμβανομένων των ζεστών, γούνινα γυναικών.
"Μας ενδιαφέρει ιδιαίτερα τα wetsuits για σέρφινγκ, όπου ο αθλητής κινείται συχνά ανάμεσα σε περιβάλλον αέρα και νερού", αναφέρει σε ανακοίνωσή του ο Anette (Peko) Hosoi, ανώτερος συγγραφέας της έρευνας και μηχανικός ερευνητής στο MIT. "Μπορούμε να ελέγξουμε το μήκος, την απόσταση και τη διάταξη των τριχών, που μας επιτρέπει να σχεδιάζουμε υφές ώστε να ταιριάζουν με ορισμένες ταχύτητες κατάδυσης και να μεγιστοποιούν την ξηρή περιοχή των γυναικών."
Ο Hosoi λέει ότι το έργο ήταν εμπνευσμένο από μια επίσκεψη που έκανε στην Ταϊβάν με μια ομάδα μαθητών. Επισκέφτηκαν έναν κατασκευαστή αθλητικών ειδών που έφτιαξε αξεσουάρ και η εταιρεία ρώτησε αν οι μαθητές είχαν ιδέες για βιώσιμα ή βιολογικά εμπνευσμένα υλικά ή τσίμπημα για να κάνουν καλύτερα κοστούμια. Πίσω από το σπίτι, ο Hosoi ανέθεσε στην μεταπτυχιακή φοιτήτρια Alice Nasto λύσεις με ιδέες. Ο Nasto συνειδητοποίησε ότι η γούνα των ημι-υδρόβιων θηλαστικών μπορεί να έχει κάποια σημασία για το πρόβλημα, αλλά κανένας δεν είχε βυθιστεί ακόμα στο μηχανισμό των γουνών τους.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι μακρύτερες τρίχες φρουράς παγιδεύουν σταγονίδια νερού, εμποδίζοντας τους να γλιστρήσουν στο δέρμα στο μικρότερο underfur, που κρατά θύλακες αέρα που μονώνουν το δέρμα της βίδρας, αναφέρει ο Weston Williams για το Christian Science Monitor . Για να δοκιμάσουν την ιδέα, φτιάχτηκαν επιφάνειες που μοιάζουν με γούνα με χιλιάδες μαλακές τρίχες από καουτσούκ, που μιμούνται την κόρη ή την γούνα του κάστορα. Έπειτα τοποθετούσαν τις τριχωτές επιφάνειες σε ένα μηχανοκίνητο στάδιο και βυθίστηκαν σε λάδι σιλικόνης για να εξετάσουν πώς η πυκνότητα των τριχών επηρέασε τον σχηματισμό θυλάκων αέρα. Αποδείχθηκε ότι όσο πιο πυκνά τα μαλλιά και όσο ταχύτερα το υλικό ήταν βυθισμένο, τόσο περισσότερος αέρας παγιδεύτηκε. Η ομάδα μπόρεσε να εκφράσει αυτές τις σχέσεις ως μια εξίσωση, σύμφωνα με το δελτίο τύπου.
Τα ευρήματα θα μπορούσαν να φέρουν την επανάσταση στον σχεδιασμό των wetsuit. "Επί του παρόντος, τα wetsuits είναι κατασκευασμένα από βαριά υλικά από καουτσούκ από νεοπρένιο", λέει ο Nasto Williams. "Είναι ενδιαφέρον ότι ο αέρας είναι 10 φορές πιο μονωτικός από το καουτσούκ από νεοπρένιο. Αν λοιπόν θα μπορούσατε να φτιάξετε ένα κοστούμι από ένα κλωστοϋφαντουργικό προϊόν που παγιδεύει το ίδιο πάχος αέρα με το πάχος ενός τυπικού λαστιχένιου κοστουμιού, θα ήταν δέκα φορές πιο μονωτικό και πιο ελαφρύ ».
Αλλά αυτή η έρευνα θα μπορούσε να έχει πολύ ευρύτερες εφαρμογές. Η εξίσωση που περιγράφει αυτή τη σχέση θα μπορούσε να είναι χρήσιμη για διαδικασίες κατασκευής όπως η βιομηχανική επικάλυψη, βοηθώντας τους ερευνητές να υπολογίσουν πόσο καιρό θα βουτήξει ένα αντικείμενο πριν αρχίσει να παγιδεύει τον αέρα.
Δεν είναι απολύτως προφανές πώς οι τρίχες θα μπορούσαν να εφαρμοστούν σε ένα κόσμημα, αλλά οι ερευνητές το σκέφτονται. "Φυσικά, θα μπορούσατε να φτιάξετε ένα πολύ τριχωτό κόσμημα που μοιάζει με Cookie Monster και πιθανόν να παγιδεύει αέρα", λέει ο Hosoi στο δελτίο τύπου. "Αλλά αυτό δεν είναι ίσως ο καλύτερος τρόπος για να το κάνετε αυτό".
