براساس گفته ی موسسه ی Biomimicry، Biomimicry تحقیق برای راه حل های بادوام برای مشکلات انسان ها با استفاده از تحقیق راهکارهایی که در طبیعت یافت می شوند، است. این عمل چندین بار با تکنولوژی پرینت سه بعدی پیوند و همراه شده است، از لباس های پرینت شده که از طبیعت الهام گرفته شده اند تا تجهیزات زرهی و نظامی برپایه ی ابعاد ماهی و مطالعه ی یک سمندر پرینت شده برای کمک به افراد نقص عضو شده و فلج. محققان در دانشگاه Tokai در ژاپن در حال حاضر در حال مطالعه یک نوع خاص ماهی پرنده هستند- ماهی ribbon halfbeak- تا به یک طرح بهتر برای یک نوع خاص هواپیما برسند.
این گونه های ماهی می تواند بر روی سطح دریا پرواز کند، ولی آنها با ماهی های پرنده ی واقعی تفاوت دارند بطوریکه بال های عقبی ندارند، که به طور معمول برای هر نوع پرش بادوام بالای سطح اب مورد نیاز است.
دکتر Yoshinobu Inada، عضو دپارتمان هوافضای دانشگاه، گفت: بررسی طرح این ماهی ها می تواند اطلاعات مفیدی برای طراحی بهینه ی هواپیماهی با دو جفت بال در اختیار ما قرار دهد.
این ماهی ها به این دلیل به بالای سطح آب می پرند که از دلفین ها و ماهی های گوشتخوار فرار کنند. آب حدودا 1000 بار نسبت به هوا چگالی بیشتری دارد، بنابراین پرواز در هوا یک راه عملی برای فرار کردن از دست شکارچیانشان است.
تا اکنون، اطلاعات زیادی درمورد اینکه این ماهی ها چگونه پرواز می کنند در دسترس نبوده است؛ در حقیقتتنها چیزی که می دانستیم این بود که نحوه ی پرواز آنها نسبت به ماهی های پرنده ی واقعی متفاوت است. ولی با کمک این تحقیق دانشگاه Tokai، دانشمندان حالا بسیار بیشتر در مورد این توانایی منحصر به فرد این ماهی ها در پرواز بر روی سطح آب می دانند.
دکتر Inada گفت: دیگر ماهی های پرنده، شامل ماهی های پرنده ی ژاپنی، پرک های عقبی بزرگی دارند که در طول پرواز مانند بال عمل می کنند و پرک های لگنی که به عنوان بال های دم افقی عمل می کنند، مانند بال های هواپیماها. با این حال، این ماهی ها این بال های لگنی بزرگ را ندارند. به طور حیرت آوری، آنها این مشکل را با چرخش 90 درجه ای قسمت عقب بدنشان حل می کنند و از پرک های پشتی پهن خود به عنوان بال های دمی افقی استفاده می کنند. دیگر گونه های ماهی های مرتبط نیز قادر هستند که بر روی سطح آب بپرند و پرواز کنند، اما این ماهی های نیمه پوزه دار (halfbeak) برای پرواز کردن تنها بدن خود را می پیچانند. این واقعا یک رفتار منحصربه فرد است.
فقط تصور کنید- یک ماهی، ضرورتا با نجام عمل پیچاندن، برای فرار از شکارچیان! براساس گفته ی همکار این تحقیق، Junji Yonezawa، می تواند در طول فرایند تکامل و فشاری که بر روی این حیوان وارد شده است به وجود آمده باشد که نسبت به دیگر ماهی های پرنده آن را متفاوت کرده است.
Yonezawa گفت: این ماهی بیشترین تعداد مهره ها در میان ماهی های پرنده ی ژاپنی را دارا است، که بدین معنی است که قادر است نیمتنه ی عقبی خود را با یک چرخش یک نود درجه ای بپیچاند.
این پذیرش رفتاری ما را به فکر هواپیمای با دو جفت بال می اندازد، که معادل ماشینی این نوع ماهی است. هواپیماهای با دو جفت بال با بازدهی بیشتری نسبت به هواپیماهای سنتی پرواز می کنند، اما یکی از معایب آنها ایجاد فشار به سمت پاین توسط جریان هوای ناشی از بال های اصلی است.
ولی این ماهی های منحصر به فرد یک راهکار برای این مشکل هواپیماهای با دو جفت بال است. علاوه بر پیچاندن بدن هایشان برای ایجاد بال های دمی افقی که به انها اجازه ی پرواز دهد، این تیم تحقیقاتی دانشگاه Tokai همچنین پی برد که این ماهی ها قادر هستند که تاثیر فشار رو به پایین این بال های عقبی را کاهش دهند، تنها با بلند کردن قسمت عقب بدنشان به بالای بالهای داخلی اصلی شان.
این یک تاثیر مثبت بر روی بهبود بلند کردن و عملکرد پرواز این ماهی ها دارد.
دکتر Inada یک کدل را پرینت کرد که به مقدار زیادی با اینگونه ماهی ها شباهت دارد، و سپس عملکرد پروازی آن را بررسی کرد و نتایج خارق العاده ای را دریافت کرد. او این مدل را در یک تونل باد به پرواز در آورد تا بتواند موقعیت های بال عقبی را بررسی کنند و ببینند چقدر می تواند تاثیر فشار رو به سمت پایین هوا را کم می کند، و بنابراین کمک کند به آنها که بتوانند طراحی هواپیماهای با دو جفت بال را بهینه کنند. این اولین بار نیست که مطالعات بر روی حیوانات و تکنولوژی پرینت سه بعدی ترکیب شده اند و به محققان کمک می کند تا پرواز را بهینه کنند، و من مطمئن هستم که این آخرین نخواهد بود.