Haie: Biegsame Schuppen machen wendiger
"Wenn man in der Natur Oberflächen von Tieren betrachtet, wird man sehen, dass diese nicht glatt sind", erklärte Amy Lang von der University of Alabama. "Sie haben Muster. Warum? Eine verbreitete Anwendung von Oberflächenstrukturierung ist es, Strömungen zu kontrollieren - man denke nur an die Grübchen eines Golfballs, die dem Ball helfen, weiter zu fliegen. Wir vermuten, dass Schuppen bei schnell schwimmenden Haien einen ähnlichen Zweck zur Kontrolle der Grenzschichtablösung erfüllen." Der Effekt der Grenzschichtablösung kann in Systemen auftreten, in denen Strömungen eine zentrale Rolle spielen - etwa in der Luft zum Beispiel an den Tragflächen von Flugzeugen, aber auch unter Wasser. Im Strömungssystem bilden sich Ablöseblasen, wodurch Wirbel entstehen, welche Geschwindigkeit und Stabilität beeinträchtigen.
In experimentellen Messungen und mithilfe von Modellen der Haischuppen beobachteten Lang und Kollegen: Die Basis der Schuppen eines Kurzflossen-Makos sind nicht so breit wie deren Spitzen. Diese konische Form erlaubt es den Schuppen, leicht um Winkel von 60 Grad und mehr verbogen werden zu können. Diese besonders biegsamen Schuppen haben die Haie nur an Körperstellen, die besonders anfällig für den Effekt der Grenzschichtablösung sind - zum Beispiel an der Seite hinter den Kiemen. Dass sich die winzigen Zähnchen so flexibel sträuben können, erlaubt den Raubfischen, die Grenzschichtablösung unter Kontrolle zu halten. Die Forscher können sich vorstellen, dass ihre Entdeckung technische Anwendung in sämtlichen Bereichen finden kann, in denen das Phänomen der Grenzschichtablösung auftritt, beispielsweise bei Flugzeugen, Hubschraubern oder Turbinen.