橋本研究室サイト::バイオインスピレーション

バイオインスピレーション

最近の研究
     最近の研究成果として、自然翅をSEMを用いて撮影した結果、翅脈が片面に大きく張り出していることがわかりました。さらに自然翅は太い翅脈形状により前縁部は硬く後縁部はしなやかに変形する特徴があることがわかりました。そこで、網目シートをPETフィルム上に張り付けた試験翅、及び太い翅脈を模倣するためナイロン繊維を用いた試験翅を製作し、比較対象として自然翅とPETフィルム製の平板翅を用いて非定常可視化実験を行いその構造特性を調査しました。
  • Natural wing and Flat wing
  • Natural wing             Flat wing
  • webbing wing nylon wing
  • Webbing nervure wing         Nylon nervure wing
  • 自然翅
  • このページのコンテンツには、Adobe Flash Player の最新バージョンが必要です。

    Adobe Flash Player を取得

  •  前翅では翅をねじり、上面の流れを巻き込み前翅を打ち上げる動作と後翅を打ち下ろす動作により渦を生成しています。後翅では最上点付近で翅上面の流れを巻き込み、急激にねじることで渦を生成しています。

  • 平板翅
  • このページのコンテンツには、Adobe Flash Player の最新バージョンが必要です。

    Adobe Flash Player を取得

  •  自然翅と同様に打ち上げ最上点および打ち下ろし最下点で後方に流れを生じています。しかしながら、前縁渦は前翅打ち上げ最上点でわずかに生成されているだけであり、その渦も自然翅とは異なりすぐに霧散していることから、羽ばたき運動を模倣しただけでは浮上力は小さいと考えられます。

  • 網目翅脈翅
  • このページのコンテンツには、Adobe Flash Player の最新バージョンが必要です。

    Adobe Flash Player を取得

  •  網目翅脈翅は打ち下ろし最下点での後方下方向への流れや翅上面で流れが引き込まるなど自然翅に見られる特徴的な流れが見られました。しかし、この翅は翅全面に網目構造があるために翅が硬くなり、変形しにくくなっています。そのため、羽ばたき時に後流に大きな乱れを生成し、羽ばたき抵抗を生じていると考えられます。しかしながら、打ち上げ最上点付近で平板翅には見られなかった前縁渦が生成されています。このことは、網目構造がコルゲーションと同様に凹凸になっているため、流れがたまることにより渦が生成されやすくなると考えられます。

  • ナイロン翅脈翅
  • このページのコンテンツには、Adobe Flash Player の最新バージョンが必要です。

    Adobe Flash Player を取得

  •  ナイロン翅脈翅は自然翅と同様に後方下方向の強い引き込みなどが確認できました。また、打ち下ろし最下点付近や打ち上げ最上点付近で渦の発生が見られます。特に打ち上げ最上点で生成される渦は他の人工翅では見られないことから、太い翅脈により後縁部が大きく変形する形状が影響していると考えられます。このことから、太い翅脈は回転循環や後流捕獲の効果に影響していると考えられます。さらに、後流での乱れが小さいことから、羽ばたき抵抗も小さいと考えられます。

トンボ翅脈上突起物
  •  現在、本研究室では図に示したような翅脈上に見られる微細突起も翅周りの流れに大きく影響しているのではないかと考えています。そこで本研究室では、図のような自然翅と同等の微細突起を製作し、人工翅に取り付けることに成功しました。そこで、今後はこの微細突起が翅周りの流れにどのように影響を及ぼすか調査するため非定常可視化実験を行い比較検討していきたいと考えています。

  • 微細突起

Copyright (C) 2009 HASHIMOTO LABOLATORY All Rights Reserved.