Что делают из кожи акулы. Биологи изучают гидродинамические эффекты акульей кожи. Жесткая структура плохо моделирует гибкую кожу

Сегодня у нас пятница, 12 мая 2017 года, и в эфире очередной выпуск капитал шоу Поле Чудес, и сегодня в студии снова гости крутят барабан! Ну и конечно же мы подготовили для Вас правильные ответы на достаточно непростые вопросы, на которые отвечают сегодня участники шоу. Что жители островов в Тихом океане изготавливают из кожи акул? 9 букв

Правильный ответ на вопрос - НАПИЛЬНИК

Кроме того, мышечный слой на животе хищников слишком тонок, поэтому плакоидная чешуя выполняет также и опорные функции, поддерживая органы брюшины. Раньше охота на морских гигантов велась не столько из-за ценной печени, сколько из-за их шагреневой кожи: из нее производили защитные фартуки кузнецам, обтягивали кожей рукоятки ножей и мечей, щиты.

Акулья чешуя шла на шлифовку металлов, камней, пород дерева и мрамора, на переплеты для книг. Из нее же изготавливались и первые напильники. Кстати, некоторые океанские поселения до сих пор используют наждак и напильники, сделанные из шкуры этих морских животных. Сейчас из шагрени производят сумочки, кошельки, кейсы и другие аксессуары.

Если вопрос ставить в прошедшем времени, то, скорее всего, в том виде, в каком сейчас существуют напильники, тихоокеанские жители вряд ли их делали. Скорее, это было похоже на наждачную, полировальную шкурку, ибо специфическая кожа акулы - самый подходящий для этого исходный материал.

Однако, на шоу, а мы угадываем вариант из "Поля Чудес" - телевизионную версию, а не для андроид-игры, ответом стал "напильник", у которого, в принципе, тот же самый эффект "наждака" присутствует. Полагаю, что это есть современное видение использования акульей кожи тихоокеанскими аборигенами, ибо нет ничего лучше, как из выброшенной на берег мертвой туши акулы, сделать что-то полезное для своего хозяйства, верно?

Вообще, губить такое большое животное лишь из-за ценных плавников - это варварство, на мой взгляд. Потому, как пишут в разных статьях, сейчас находят широкое применение не только акульим плавникам, но и жиру, и шкуре, в частности, применяя ее не только для изготовления наждачки или напильников.


Акулы, подробности некоторых видов, в частности о мегалодоне:

  • Невероятный ответ, но это... зонтик!

Над тем, чтобы использовать те или иные достижения биологической эволюции в технической сфере, исследователи работают уже очень давно и немало в этом преуспели. Пожалуй, одним из наиболее показательных примеров такого рода может служить акулья кожа. Долгое время считалось, что чем глаже подводная поверхность корпуса судна, тем меньшее сопротивление воды оно испытывает и тем более высокую скорость может развить. Как правило, инженеры ссылались при этом на гладкую и скользкую кожу дельфинов - превосходных пловцов. Но потом встал резонный вопрос: почему же у акулы, которая плавает еще лучше, кожа шершавая, напоминает наждачную бумагу и даже используется кое-где в качестве абразива?

Жесткая структура плохо моделирует гибкую кожу

Исследования показали, что акульей коже присуща весьма сложная поверхностная микроструктура: покрывающая кожу так называемая плакоидная чешуя представляет собой мельчайшие подвижные ромбовидные пластинки-зубчики с продольными бороздками на поверхности и шипом на конце.

О том, что кожа акулы обладает особой поверхностной структурой, известно давно, - говорит американский биолог Джордж Лодер (George Lauder), профессор Гарвардского университета. - И так же давно биологи и инженеры изучают вопрос, как эта структура влияет на выдающиеся гидродинамические характеристики акулы". Но при всем обилии научных работ на эту тему один аспект, как это ни удивительно, до сих пор оставался, по словам профессора Лодера, незамеченным. Дело в том, что все многочисленные предыдущие эксперименты в гидродинамическом канале проводились ради простоты на образцах, представляющих собой фрагменты акульей кожи, наклеенные на жесткую подложку. Такие структуры не могут служить адекватной моделью кожи живой акулы, ведь при каждом движении рыбы, при каждом ударе плавников кожа изгибается и деформируется, рифленые зубчики смещаются друг относительно друга.

Образец для эксперимента с бостонского рыбного рынка

Чтобы учесть этот фактор, профессор Лодер вместе с одним из своих студентов решили испытать в гидродинамическом канале гибкий образец акульей кожи. "Мы отправились на бостонский рыбный рынок и купили там несколько свежевыловленных акул, - рассказывает ученый. - Вернувшись в лабораторию, мы вырезали несколько тонких фрагментов кожи с боков рыбин и попарно склеили их внутренней стороной, получив своего рода двустороннюю акулью кожу. Эти образцы мы прикрепили к манипулятору робота, который волнообразно перемещал их в гидродинамическом канале вправо-влево, имитируя плавательные движения акулы".

"На видеозаписи эксперимента поведение образца в потоке жидкости напоминает плещущий на ветру флаг. Расчеты показали, что параметры этого движения довольно точно соответствуют параметрам движения живой акулы. Профессор Лодер поясняет: "Мы обнаружили, что микроструктура акульей кожи может повысить скорость перемещения в воде примерно на 12 процентов. Это очень существенный выигрыш, но реально достижим он лишь при условии, что такое покрытие будет волнообразно изгибаться наподобие того, как это делает живая акула в природе".

Птицы, бабочки и акулы используют сходные эффекты.

Между тем, до сих пор все имитирующие акулью кожу покрытия, будь то пленка с соответствующей поверхностной микроструктурой или особый лакокрасочный слой, снижали сопротивление воды лишь на 5 процентов. Откуда же возьмется этот дополнительный выигрыш в скорости? Профессор Лодер полагает, что при использовании гибкой имитации акульей кожи может проявиться еще один положительный эффект: "Мы исходим из того, что кожа акулы не только снижает гидродинамическое сопротивление, но еще и создает дополнительную тягу благодаря завихрению, которое усиливает засасывающее действие плавников". На эту мысль ученого навела высокоскоростная лазерная киносъемка процесса обтекания образца.

"Мы обнаружили, что у переднего края гибкого фрагмента кожи формируется небольшое завихрение, - поясняет исследователь. - Если же этот фрагмент кожи обработать пескоструйным аппаратом и тем самым разрушить ее поверхностную микроструктуру, то завихрение начинает формироваться гораздо дальше от края. То есть наличие микроструктуры приводит к образованию зоны разрежения возле поверхности объекта".

Сходные феномены (только не гидро-, а аэродинамические) отмечены у некоторых птиц, а также бабочек - например, бражников. Насколько точно природа воспроизвела эти феномены у акул, гарвардский профессор намерен выяснить в ходе дальнейших опытов. Возможно, со временем эти знания помогут создать по образу и подобию акул подводных роботов, способных передвигаться столь же быстро и эффективно. А вот появление судов с волнообразно изгибающимся корпусом представляется все же маловероятным.

В Европе и Азии издавна ценилась шагрень. Именно так называлась специально обработанная кожа акулы, из которой изготавливали ремни, сумки, покрытия рукояток для мечей и прочие изделия.

Это слово происходит от турецкого «сагри». Так называли лошадиную кожу, высушенную с вдавленными зернами. После удаления зерен она приобретала особый зернистый рисунок. Узор поверхности акульей кожи благодаря плакоидным чешуям напоминает сагри.

Особенно ценилась сагри воинами, так как рукоятка меча, покрытая кожей с шероховатой поверхностью, крепко удерживалась в руках. Японские самураи использовали для своих мечей кожу акул или скатов. И сейчас в Японии мастера древних ремесел покрывают рукоятки мечей кожей плосконосой акулы.

В 17 веке в Европу начали привозить из азиатских стран предметы ручной работы, отделанные шагренью. Европейские мастера освоили технологию выделки акульей кожи, и уже 100 лет спустя в Голландии и Франции появились известные гильдии ремесленников.

Шагрень, которую производил французский мастер Жан Клод Галюш, так и называлась - галюша, и ценилась во все Европе. Она использовалась для изготовления футляров для столового серебра и часов, микроскопов и телескопов, рамок для портретов, письменных приборов, переплетов дорогих книг.

В знаменитом произведении Оноре-де-Бальзака «Шагреневая кожа» кусочек акульей кожи обладал магическими свойствами, но это только фантазии французского писателя. В реальности шагрень не имеет никаких сверхъестественных свойств, зато обладает прекрасными потребительскими качествами.

И в 21 веке чрезвычайно ценятся предметы из шагрени, особенно антикварные. Но за шагрень часто выдают кожу ящерицы, змеиную или тюленью кожу. И здесь не обойтись без консультации специалиста. Шагрень смотрится действительно красиво благодаря своей богатой зернистой фактуре. Заостренные концы плакоидных чешуй стачиваются или полируются.

Главная проблема при производстве шагрени - удаление плакоидных чешуй. Применяют химические препараты, разрушающие чешую, но они одновременно делают кожу слишком мягкой и менее прочной. Совсем недавно были созданы технологии, позволяющие растворить плакоидные чешуи, но при этом сохранить уникальную прочность и приятную фактуру кожи. Современные технологии позволяют окрасить кожу акулы практически в любой цвет, не изменяя её первоначальных характеристик. Держать в руках аксессуар из акульей кожи не только престижно, но и приятно.

Сочетание прочности и эластичности акульей кожи объясняется густым переплетением волокон, способным выдерживать давление 500 кг на квадратный сантиметр. Это на 200 кг больше, чем прочность кожи вола.

Паракорд (англ. Parachute cord, paracord, 550 cord) – легкий нейлоновый трос с сердечником, который изначально использовался в стропах американских парашютов во время Второй мировой войны. После десантирования парашютисты использовали стропы для решения различных задач. Сейчас паракорд используется в качестве универсального троса, как военными, так и гражданскими.

Плетеная оболочка состоит из большого количества переплетенных волокон, за счет чего достигается его гладкая фактура. Благодаря тому, что паракорд полностью состоит из нейлона, он достаточно эластичен. Несмотря на то, что паракорд исторически связывается с воздушно-десантными войсками, практически во всех видах вооруженных сил США имеется доступ к паракорду. Его используют почти во всех ситуациях, когда нужен легкий трос. Как правило, при помощи паракорда крепят экипировку на ременно-плечевые системы, его используют в качестве темляков, чтобы не потерять мелкие или нужные предметы, им привязывают ранцы к полкам на технике, крепят маскировочные сети на деревья, технику и т.д.

Сердечник (в американской армии его называют «потрохами») может извлекаться, когда нужна более тонкая нить, например, для ремонта одежды или в качестве лески для ловли рыбы в случае отсутствия таковой в экстремальной ситуации. Нейлоновая оболочка часто используется отдельно без сердечника, когда есть потребность в более тонком или менее эластичном тросе. Концы троса практически всегда оплавляют и обжимают, чтобы он не расплетался.

Спектр применения паракорда в повседневной жизни крайне широк – его можно использовать для изготовления темляков на ножи, браслетов, как декоративных, так и предназначенных для использования в качестве НАЗ (носимый аварийный запас), часовых ремешков, брелоков на ключи, застежек на молнии, пуговиц, для оплетки различных предметов (зажигалки, фонари, рукоятки ножей, инструменты), изделия из паракорда даже могут служить оружием самообороны.