美国物理研究所 在《流体物理学》中,研究人员目前正在探索松针如何减轻树下雨水的影响
他们利用高速摄像捕捉结果,探索了雨滴对长叶松固定的非圆形纤维的影响
这张图片显示了从4米/秒冲击圆形纤维(左)和楔形纤维(右)的波瓣
荣誉:勒巴诺夫和迪克森,UCF 如果你曾经在森林里徒步旅行,被松树的景象和气味所包围,你可能会仔细观察松针,想知道它们的形状、材料特性和表面润湿性是如何受到降雨的影响的
在《流体物理学》中,佛罗里达中部大学的研究人员目前正在探索松针如何减轻树下雨水的影响
安德鲁·K
迪克森和艾米·P
勒巴诺夫探索了雨滴对沼泽松(又名长叶松)固定的非圆形纤维的影响,通过使用高速摄像来捕捉结果
迪克森说:“撞击固定纤维的液滴会严重变形并分裂。”
正如所料,液滴的破碎和纤维感受到的力取决于液滴的大小和速度
" 冲击力和由此产生的水滴的形状也取决于暴露于迎面而来的水滴的纤维的形状
“所以我们通过将光纤旋转180度来改变光纤的形状,”他说
“我们的纤维是楔形的,与同样大小的圆形纤维相比,在同样的冲击条件下,我们的纤维似乎更容易脱水
" 这项工作被认为是在一个充满对圆形纤维冲击的研究的领域中第一次考虑对非圆形纤维的液滴冲击
在《流体物理学》中,研究人员目前正在探索松针如何减轻树下雨水的影响
他们利用高速摄像捕捉结果,探索了雨滴对长叶松固定的非圆形纤维的影响
这张图片显示了用于实验的沼泽松(又名长叶松)丛生芽的横截面
荣誉:勒巴诺夫和迪克森,UCF 迪克森说:“与圆形纤维相比,我们能够在流体行为上形成对比,并见证尚未记录的行为。”
“当纤维改变方向时,由撞击液滴形成的凸起看起来有多么不同,这让我感到惊讶
此外,我们的纤维比圆形纤维保留的水分少
" 从进化的角度来看,这是有利的,因为松针表面的水通过阻塞气孔、气体交换孔来阻止光合作用
迪克森说,研究人员希望他们的工作是“在理解松树——可以说是文明中最普遍的树木家族——是如何随着环境中的降雨而进化的方面向前迈出的一步”
“松树是如何进化来应对强降雨的?部分答案可能在于他们针头的横截面轮廓
" 他们的工作还表明,水分捕捉——捕捉雨滴或其他类型的水分——可能可以通过纤维形状进行调整,这可能为未来极其排斥的纤维打开大门
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