Archiv: Ordnung im Chaos, selbst verwirbelndem Kerzenrauch liegen innere Ordnungsprinzipen zugrunde | Copyright: grenzwissenschaft-aktuell.deBirmingham/ England - Britischen und japanischen Mathematikern ist es gelungen, eine feste Struktur auszumachen, die im Innern von Verwirbelungen und Turbulenzen existiert. Die Forscher hoffen mit dieser Erkenntnis zukünftig chaotische Bewegungen kontrollieren zu können.
Das Team um Dr. Sotos Generalis von der Aston Unversity und Dr. Tomoaki Itano von der Kansai University in Osaka haben die entdeckte Struktur nach ihrer Ähnlichkeit mit einer Haarnadel "Hairpin Vortex" (Haarnadel-Wirbel) getauft und diese in der aktuellen Ausgabe der "Physical Review Letters" beschrieben. Entdeckt wurde die Wirbelstruktur in einer so genannten Couette-Strömung in einer viskosen Flüssigkeit zwischen zwei relativ zueinander rotierenden Zylindern - einem Prototyp also für Strömungsstrukturen, wie sie auch bei Luftverwirbelungen zwischen langsamen und schnellen Luftströmen, beispielsweise im Innern von Flugzeugen bei unsanften Flügen oder auch in der Erdatmosphäre vorkommt.
Der erst jetzt entdeckte "Hairpin Vortex" baut sich im Zentrum von Luftturbulenzen auf.
Das Verständnis dieser Struktur, so hoffen Generalis und Itano, könnte zukünftig in vielen Disziplinen Anwendung finden - überall dort also, wo Wirbelstrukturen kontrolliert werden müssten. Beispielsweise im Maschinenbau, bei der medizinischen Behandlung bei welchen der Blutfluss eine Rolle spielt und anhand von Turbulenzen zu Wasser und in der Luft.
"Vor zehn Jahren noch, glaubten wir, dass Turbulenzen eine Welt für sich wären, bis wir Strukturen in deren äußeren Wandbereichen entdeckten. Damals vermuteten wir zwar, dass auch zentrale, innere Strukturen existieren könnten, doch erst jetzt können wir diese auch nachweisen", so Generalis. "Diese neue Entdeckung soll nun zum Verständnis der Verbindung der äußeren und inneren Strukturen führen. Schon jetzt können wir einige Wirbelarten verstehen, die vorher völlig chaotisch erschienen." Als nächstes wollen die Forscher nun ähnliche Strukturen auch in anderen Wirbelformen suchen.
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Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / aston.ac.uk
