Ahornfrø svæver længere på grund af deres lighed med insektvinger

En ny undersøgelse af aerodynamikken af vindspredte ahornfrø viser, at de holder sig længere i luften og derved spredes længere ved at fastholde en hvirvelvind af luft, som øger opdriften. En lignende mekanisme kendes fra insekter hvor den hjælper til med at skabe de nødvendige kræfter der muliggør flyvning.

Ahorn og andre træer i lønslægten får spredt deres frø ved vindens hjælp. Frøene har udviklet flere morfologiske tilpasninger til denne spredningsmåde. Den tunge nød findes i bunden af frøet og er omgivet af en insektvinge-lignenden struktur, der får frøet til at rotere mens det falder mod jorden.

Forskere fra det hollandske Wageningen Universitet og det amerikanske Caltech kunne vise, at frøenes rotation skaber et aerodynamiske fænomen kaldet en leading edge vortex (LEV), en hvirvelvind af luft som hænger fast til forenden af frøet. LEVs blev først opdaget hos insektvinger i bevægelse, hvor de hjalp til at forklare hvordan relative tunge insekter med små vinger, som for eksempel humlebier, kan skabe nok opdrift til at flyve.

Forskerne påviste først eksistensen af LEVs i en scaleret robot model af ahorn frøet i en tank med mineral-olie. Derefter optog de rigtige roterende frø i en vandret vindtunnel med et højhastighedskamera og visualiserede luftstrømmene omkring frøet. Både forsøgene med modellen og de rigtige frø viste at den lange svævetid hos ahornfrø skyldes at en fasthæftet LEV forøger opdriften.

Forskerene foreslår at denne mekanimse kan bruges til at udvikle aerodynamisk effektive selv-roterende genstande.

Kilde:
Lentink, D., Dickson, W. B., van Leeuwen, J. L. & Dickinson, M. H. (2009). Leading edge vortices elevate lift of autorotating seeds. Science 324: 1438-1440.