Фізика такелажу вітрильника
Однією з найскладніших базових маневрів для початківців вітрильників є навчання такелажу, тобто зміни курсу вітрильника проти вітру. Якщо його виконати правильно, вітрила перевернуться у дзеркальному відображенні попередньої форми. У змаганнях з вітрильного спорту невдалий такелаж може призвести до програшу. Тому фізики з Університету Мічигану вирішили дослідити складну динаміку рідин, що впливають на це хитромудре маневрування, про що свідчить дослідження, опубліковане в журналі Physical Review Fluids.
Після моделювання маневру та проведення чисельних симуляцій, вчені виявили три основні фактори, які визначають успішність такелажу: жорсткість вітрила, його натяг до того, як на нього впаде вітер, та кінцевий кут вітрила щодо напрямку вітру. В ідеалі, потрібно вибрати менш гнучке, менше вигнуте вітрило з високим натягом перед тим, як вдарить вітер, та закінчити з кінцевим кутом вітрила 20 градусів. Інші висновки: важче перевернути ослаблене вітрило під час такелажу, і те, як швидко вдається перевернути вітрило, залежить від його маси, а також від швидкості та прискорення повороту.
DOI: Physical Review Fluids, 2025. 10.1103/37xg-vcff (Про DOI).
Вуха слонів надихають дизайн будівель
Підтримка комфортної температури в приміщенні складає найбільшу частину споживання енергії для більшості будівель, причому поверхні стін, вікон та стель сприяють приблизно 63 відсоткам енергетичних втрат. Інженери з Університету Дрекселя винайшли нові поверхні, які допомагають, а не заважають підтримці температури в приміщеннях: вони використовують матеріали зміни фази, які здатні поглинати та вивільняти теплову енергію відповідно до потреби в міру переходу між рідким та твердим станами. Про це йдеться в дослідженні, опублікованому в журналі Journal of Building Engineering.
Група з Дрекселя раніше розробила самонагрівний бетон на основі парафіну, схожий на матеріали, що використовуються для виготовлення свічок. Цього разу їм вдалося створити еквівалент судинної мережі в цементних будівельних матеріалах. Вони використали друковану полімерну матрицю для створення сітки каналів на поверхні бетону та заповнили ці канали тим самим парафіновим матеріалом. Коли температура знижується, матеріал переходить у твердий стан і вивільняє теплову енергію; при підвищенні температури він переходить у рідину і поглинає теплову енергію.