Grote witte haai (Carcharodon carcharia’s) is een snelle en krachtige jager, die bij het doorbreken snelheden tot 6,7 m/s kan bereiken, hoewel hij er de voorkeur aan geeft met lagere snelheden te zwemmen voor migratie en in afwachting van een prooi. Een team Japanse onderzoekers bestudeerde de structuur van de huid van de grote witte haai om meer te weten te komen over hoe deze wezens zich zo goed aanpassen aan een breed scala aan snelheden. Hun bevindingen zouden kunnen leiden tot efficiëntere vliegtuigen en boten met aanzienlijk minder luchtweerstand, blijkt uit recent werk gepubliceerd in de Journal of the Royal Society Interface.
Zoals eerder gepost weet iedereen die een haai heeft aangeraakt dat de huid glad is als deze van neus tot staart wordt geaaid. Keer de richting echter om en het voelt als schuurpapier. Dit komt door kleine transparante schubben, ongeveer 0,2 millimeter groot, “dentikels” genoemd (omdat ze sterk op tanden lijken) over het hele lichaam van de haai, vooral geconcentreerd in de flanken en vinnen van het dier. Het is een soort pantser voor haaien en dient ook als middel om de weerstand in het water tijdens het zwemmen te verminderen.
Drukweerstand is het gevolg van de scheiding van stromingen rond een object, zoals een vliegtuig of het lichaam van een makreelhaai terwijl deze door water beweegt; de mate van drukweerstand wordt bepaald door de vorm van het object. Dit is wat er gebeurt als een vloeistofstroom zich losmaakt van het oppervlak van een object en wervels en wervels vormt die de beweging van het object verstoren. Omdat het lichaam van een haai voortdurend golvend is terwijl hij zwemt, heeft hij iets nodig dat de stroming rond zijn lichaam in stand houdt om de weerstand te verminderen. Tanden dienen dat doel.
Er is ook wrijvingsweerstand als gevolg van de schuifkracht tussen het vloeibare medium en het oppervlak van het bewegende object. Kortom, wanneer een object door een vloeistof beweegt, zoals lucht of water, wordt de vloeistof die zich het dichtst bij het oppervlak van het object bevindt (ook wel de grenslaag genoemd) meegesleept, waardoor een kracht op het object wordt uitgeoefend in de tegenovergestelde bewegingsrichting. . Hoe groter de afstand tot het oppervlak, hoe groter het debiet.
Mako-haaien kunnen bijvoorbeeld zwemmen met snelheden van 120 tot 130 kilometer per uur, waardoor ze de bijnaam ‘cheeta’s van de oceaan’ krijgen. In 2019 bepaalden wetenschappers van de Universiteit van Alabama een van de belangrijkste factoren die bepalen hoe makreelhaaien zo snel kunnen bewegen: de unieke structuur van hun huid, vooral de kartels rond de zijkanten en vinnen van hun lichaam. Mako-haaien hebben op sommige van hun schubben een duidelijk passief aspect van “hobbigheid” ontwikkeld om sneller te kunnen zwemmen. In de buurt van gebieden zoals de neus zijn de schubben niet bijzonder flexibel, meer als kiezen die in de huid zijn ingebed. Maar bij de zijkanten en vinnen zijn de schubben veel flexibeler.
Tijdschrift van de Royal Society Interface
Dit heeft een diepgaand effect op de mate van drukweerstand die een makreelhaai tegenkomt tijdens het zwemmen. De tanden van een makreelhaai kunnen in hoeken van meer dan 40 graden ten opzichte van het lichaam buigen, maar alleen in de omgekeerde richting (dwz van staart naar neus). Dit regelt de mate van stromingsscheiding, vergelijkbaar met de gaten in een golfbal. De putten, of schubben in het geval van de makreelhaai, helpen de gebonden stroom rond het lichaam in stand te houden, waardoor de omvang van het zog wordt verkleind.