Для борьбы с сопротивлением воздуха исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) разработали необычный материал, благодаря которому аэродинамические свойства любой поверхности могут изменяться и подстраиваться под скорость ветра.

Покрытие получило название Smorph. Для достижения этого эффекта используются принципы простой механики. Команда, возглавляемая Педро Рейсом (Pedro Reis), изготовила прототип из кремния. Полый шарик был покрыт тонким и жёстким слоем полистирола.

Понижение давления внутри шара способствует изменению структуры поверхности: она покрывается маленькими ямочками, похожими на те, что делаются на мячах для гольфа для уменьшения сопротивления – это позволяет мячику лететь гораздо дальше, так как небольшие вмятины удерживают поток воздуха вблизи поверхности мяча в течение длительного времени. При определённых скоростях ветра такие ямочки способны сократить лобовое сопротивление в два раза.

До сих пор исследователи создали лишь сферический прототип Smorph, однако Рейс утверждает, что

учёные уже работают над перенесением эффекта на различные формы и размеры: например, покрытие можно нанести на крылья самолёта или капот автомобиля.

Исследования показали, что

ямочки могут уменьшить лобовое сопротивление только на низких скоростях – на более высоких преимущество искажений исчезает и наилучшим вариантом становится гладкая поверхность. Изменчивость Smorph поможет решить и эту проблему.

Конфигурация материала контролируется за счёт изменения давления внутри шара, а это означает, что исследователи могут не только провоцировать возникновение и исчезновение ямочек, но и настраивать их размер – оптимальный для конкретной скорости.

По словам экспертов по аэродинамике, аэрокосмическая отрасль уже интересуется адаптивными поверхностями, способными уменьшать лобовое сопротивление. Подобные технологии могут быть использованы для минимизации ущерба от урагана, а также для увеличения аэродинамических свойств и топливной экономичности автомобилей.

Подробности исследования были опубликованы в издании Advanced Materials.