forskere har opdaget, hvad der gør hajen næsten umulig at overgå. Ved hjælp af en teknik billeddannende teknik, forskere har opdaget, at som en hajens hale svinger fra side til side, det skaber dobbelt så mange vandstråler, som andre fisk’ haler, udjævne trykket og sandsynligvis gør mere effektiv. Hajer gør dette ved at afstive hale mids .ing, en strategi, der måske en dag anvendes på undervandskøretøjer for at forbedre deres ydeevne.,
“forfatterne har lavet et overbevisende argument for, at musklerne i fin ændrer form og muligvis den konsistens, fin til at ændre strømmen” hele takts cyklus, siger Frank Fisk, en biomechanist på West Chester University i Pennsylvania.
for at fiskene skal bevæge sig fremad, skal de skubbe vandet bagud. Og hajer har en ekstra byrde: de synker, når de holder op med at svømme, så de skal være i konstant bevægelse. For at hjælpe med at generere løft for at holde midwaterater, strækker toppen af halen sig længere tilbage end bunden, hvilket skaber en skrå langs bagkanten., De fleste andre fisk har haler, der i det væsentlige er symmetriske fra top til bund.
nysgerrig om, hvordan hajhalen fungerer, har Harvard University biomekanist Brooke Flamang undersøgt dens struktur og funktion. I 2005 opdagede hun en halemuskel, der syntes at aktivere på særlige tidspunkter under Halens sving frem og tilbage. For at forstå muskelens rolle besluttede hun at spore i detaljer, hvordan hajen skubber vand bagud.
for at gøre dette lægger forskere typisk en masse små partikler i vandet. Når halen svinger, bevæger vandet sig og trækker partiklerne sammen., Partiklerne reflekterer lys fra blinkende lasere, så de kan spores ved hjælp af højhastighedskameraer. Et computerprogram bruger billederne til at generere billeder af vandstrømmen. Vandstrålerne er svære at se, men disse stråler skaber ringe eller hvirvler af vand, der ligner røgringe og let kan opdages.
typisk anvender denne billeddannelsesteknik to kameraer til at spore partiklerne i vandret og lodret retning, og baseret på disse data estimerer forskere, hvordan partiklerne bevæger sig langs den tredje dimension, dybde., Men Flamang ønskede at se direkte, hvordan partikler bevægede sig i tre dimensioner. Så hun tilpassede et mere avanceret billeddannelsessystem, et, der bruger tre kameraer, der indtil nu kun var blevet brugt til at studere vandstrøm, der kom ud af cylindre med stempler, der genererede kraften. “Ingeniører har brugt denne teknik i årevis, men dens anvendelse er ny inden for biologi,” bemærker Fish.
Flamang og hendes kolleger testede to spiny pighaj og to kædehaj ved at sætte dem i en vandtank med en konstant vandstrøm, så hajerne svømmede på plads., Hun kiggede også på vandstrømmen, der kom fra en haj” robot”, der havde en fleksibel plasthale. (For mere, se disse videoer af en spiny pighaj svømning og en robotfinne.) De fleste fisk skaber en ring af vand i slutningen af hver hale flick. Halen skubber vandet, når det bevæger sig til siden, og sender derefter vandet, der snurrer væk, når det stopper for at ændre retning. Hajer blev antaget at producere to ringe på det tidspunkt, en lille og en stor på grund af formen på halen, og det er hvad der sker med robothalen.,
men i virkeligheden drejer en hajhale fra den anden ring til højre, når den når dyrets midterlinie, rapporterer Flamang og hendes kolleger i 22 December-udgaven af Proceedings of the Royal Society B. Denne ring er større og forbinder til ringen genereret i slutningen af haleflicken. “Det giver en stor fordel,” siger Flamang. I stedet for bare at få et skub, når halen når omfanget af sin bøjning, har hajen tilføjet thrust mids .ing. “Det kan være at lade dyret producere næsten kontinuerligt tryk.,”Flamang mener, at hajen bruger den muskel, hun karakteriserede, til at stive haleformen, ændre sin form lidt for at smide den ekstra hvirvel.
“hajen har endnu en grad af raffinement” til at generere drivkraft, siger Michael Triantafyllou, en havingeniør ved Massachusetts Institute of Technology i Cambridge. “Sådanne observationer kan føre til bedre design” for undervandskøretøjer, bemærker han, skønt han advarer om, at design af formskiftende komponenter “ser ud til at komplicere tingene.,”Imidlertid er Flamang uforfærdet:” jeg vil gerne bygge en fuldt fungerende hajhale model, der kan stivheden.”