Tutkijat ovat havainneet, mitä tekee hain lähes mahdotonta uida. Käyttämällä tekniikan kuvantamisen tekniikka, tutkijat ovat havainneet, että hain häntä heiluu puolelta toiselle, se luo kaksi kertaa niin paljon vesisuihkua kuten muut kalat häntää, tasoittaa työntövoima ja todennäköisesti tehdä uima tehokkaampaa. Hait tekevät tämän jäykistämällä pyrstön keskitasoa, strategiaa, jota voitaisiin jonain päivänä soveltaa vedenalaisiin ajoneuvoihin niiden suorituskyvyn parantamiseksi.,
”kirjoittajat ovat tehneet vakuuttava perustelu, että lihakset ovat fin muuttamalla muoto ja mahdollisesti tekstuuri fin muokata flow” koko tahtinen, sanoo Frank Kala, biomechanist West Chester University Pennsylvaniassa.
jotta kalat pääsevät eteenpäin, niiden on työnnettävä vettä taaksepäin. Ja hailla on lisätaakka: ne uppoavat, kun ne lopettavat uimisen, joten niiden täytyy olla jatkuvassa liikkeessä. Auttaa tuottamaan nosta pitää midwater, yläosassa hännän ulottuu kauemmaksi kuin pohja, luoda kaltevuus pitkin takaisin reunaa., Useimmilla muilla kaloilla on pyrstöt, jotka ovat pääosin symmetrisiä ylhäältä alas.
Utelias siitä, miten hain pyrstö toimii, Harvardin Yliopiston biomechanist Brooke Flammang on tutkittu, sen rakenne ja toiminta. Vuonna 2005 hän löysi hännän lihas, joka näytti aktivoida erikoinen kertoja hännän keinu edestakaisin. Ymmärtääkseen lihaksen roolin hän päätti seurata tarkasti, miten hai työntää vettä taaksepäin.
tätä varten tutkijat tyypillisesti laittavat veteen paljon pieniä hiukkasia. Pyrstön heilahdellessa vesi liikkuu ja vetää hiukkaset mukaansa., Hiukkaset heijastavat vilkkuvien lasereiden valoa, joten niitä voidaan seurata suurnopeuskameroiden avulla. Tietokoneohjelma käyttää kuvia tuottamaan kuvia veden virtauksesta. Vesisuihkuja on vaikea nähdä, mutta nämä suihkukoneet luovat savurenkaita muistuttavia renkaita tai veden pyörteitä, jotka voidaan helposti havaita.
Yleensä tämä kuvantamisen tekniikka työllistää kaksi kameraa seurata hiukkasia vaaka-ja pystysuunnassa, ja tietojen perusteella tutkijat arvioivat, miten hiukkaset liikkuvat pitkin kolmas ulottuvuus, syvyys., Flammang halusi kuitenkin nähdä suoraan, miten hiukkaset liikkuivat kolmessa ulottuvuudessa. Niin hän mukautettu kehittyneempiä kuvantamisen järjestelmä, joka käyttää kolmea kameraa, joka oli tähän asti käytetty vain tutkia veden virtaus tulossa pois sylinterit männät tuottaa voimaa. ”Insinöörit ovat käyttäneet tätä tekniikkaa vuosia, mutta sen soveltaminen on uutta biologiassa”, Fish toteaa.
Flammang ja hänen kollegansa testataan kaksi piikkihain ja kaksi ketjun haikalan laittamalla ne vesisäiliö, jossa on jatkuva veden virtaus niin, että hait uivat paikallaan., Hän katsoi myös veden virtaavan hain” robotilta”, jolla oli joustava muovihäntä. (Katso lisää videoilta piikkihai-uinnista ja robottievästä.) Useimmat kalat luovat vesirenkaan jokaisen pyrstöleikin päähän. Hännän työntää vettä, koska se liikkuu sivulle, sitten lähettää veden voimistelu pois, kun se pysähtyy muuttaa suuntaa. Hait oli ajatus tuottaa kaksi rengasta siinä vaiheessa, yksi pieni ja yksi suuri yksi, koska muoto hännän, ja se mitä tapahtuu robotti hännän.,
Mutta todellisuudessa, hain häntä pyörii pois toinen rengas aivan kuin se saavuttaa keskiviivan eläin, Flammang ja hänen kollegansa raportoivat 22 päivänä joulukuuta kysymys Proceedings of the Royal Society B., Että rengas on suurempi ja yhdistää rengas syntyy lopussa hännän leffa. ”Siitä on iso etu”, Flammang sanoo. Sen sijaan, että hai olisi vain saanut työntövoiman pyrstön saavuttaessa mutkan laajuuden, se on lisännyt työntövoimaa keskivaiheille. ”Se saattaa antaa eläimen tuottaa lähes jatkuvaa työntövoimaa.,”Flammang uskoo, että hai käyttää lihaksiaan jäykistääkseen pyrstön keskivaiheilla, muuttaen muotoaan hieman, heittääkseen ylimääräisen pyörteen pois.
”hai on yksi aste hienostuneisuutta” tuottaa työntövoima, sanoo Michael Triantafyllou, valtameri insinööri Massachusetts Institute of Technology, Cambridge. ”Tällaiset havainnot voivat johtaa parempiin malleihin” vedenalaisissa ajoneuvoissa, hän toteaa, vaikka varoittaakin, että muotoaan muuttavien osien suunnittelu näyttää vaikeuttavan asioita.,”Flammang on kuitenkin lannistumaton:” haluaisin rakentaa täysin toimivan hainhäntämallin, joka pystyy jäykkyyteen.”