Von der Speikobra zum Wasserstrahlschneiden: Mechanismen der impulsartigen Fluidbeschleunigung und deren effiziente Anwendung in der Technik
Final Report Abstract
Die impulsartige Erzeugung von Flüssigkeitsstrahlen wird in der Natur bei verschiedenen Arten zur Feindabwehr, Nahrungsbeschaffung und Kommunikation genutzt. Auffällig hierbei ist die Varianz der konstruktiven Lösungen, die sich in der Natur zur Beschleunigung von Flüssigkeiten entwickelt haben. Solche Konzepte könnten zur Verbesserung industrieller Prozesse wie das Strahlschneiden, die Reinigung oder die Injektion in technischen und medizinischen Bereichen eingesetzt werden. Diese Mechanismen waren bisher jedoch noch nicht ausreichend erforscht, um deren Wirkung im Detail zu verstehen und auf größere Skalen zu übertragen. Das Gemeinschaftsvorhaben zwischen Biologen und Ingenieuren hat diese Prozesse in der Natur am Beispiel der Speikobras, des Schützenfischs und der Pistolenkrebse erforscht. Allen drei Tiergruppen ist gemeinsam, dass sie impulsartig Flüssigkeitsstrahlen erzeugen, diese sich jedoch in ihrer Struktur, ihrer Reichweite und ihrem Zerfall deutlich unterscheiden. Im Rahmen des Verbundprojektes wurden die Mechanismen der Erzeugung und der artspezifischen Formgebung des Strahls analysiert und das so entwickelte Verständnis für ingenieurtechnische Anwendung verfügbar gemacht.
Publications
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