Toeval of ontwerp?

De snavel van de ijsvogel

● De Japanse hogesnelheidstrein kan een snelheid bereiken van meer dan 300 kilometer per uur en is daarmee een van de snelste treinen ter wereld. Voor een deel heeft de trein zijn succes te danken aan een klein dier: de ijsvogel. Hoe zit dat?

Wetenswaardigheid: Wanneer een ijsvogel op jacht naar een smakelijk hapje het water induikt, spat het nauwelijks op. Dat vond Eiji Nakatsu, een ingenieur die de leiding had over testritten van de hogesnelheidstrein, heel intrigerend. Hij vroeg zich af hoe de ijsvogel zich zo snel van de geringe luchtweerstand aan de hoge waterweerstand kon aanpassen. Het antwoord daarop was de sleutel voor de oplossing van een vervelend probleem. „Wanneer een trein met hoge snelheid een nauwe tunnel inschiet,” legt Nakatsu uit, „veroorzaakt dat atmosferische drukgolven die geleidelijk tot ’vloedgolven’ uitgroeien. Die bereiken de uitgang van de tunnel met de snelheid van het geluid, en wekken daarbij laagfrequente geluidsgolven op. Deze golven brengen een enorme knal voort en aerodynamische trillingen die zo hevig zijn dat mensen die er 400 meter vandaan wonen klachten hebben ingediend.”

Toen werd besloten de neus van de hogesnelheidstrein dezelfde stroomlijn te geven als de snavel van de ijsvogel. Wat was het resultaat? De trein is nu 10 procent sneller en verbruikt 15 procent minder energie. Bovendien is de luchtdruk die de trein produceert, met 30 procent afgenomen. Nu ontstaat er dus geen luide knal meer als de trein een tunnel passeert.

Wat denkt u? Is de snavel van de ijsvogel bij toeval ontstaan of is hij ontworpen?

[Illustratieverantwoording op blz. 29]

Kingfisher diving: Woodfall/Photoshot; bullet train: AP Photo/Kyodo