ดอกแดนดิไลออนสีขาวที่กลมและมีขนฟูเป็นความทรงจำในวัยเด็กของใครหลายคน ทำให้เกิดความรู้สึกมหัศจรรย์และคิดถึงอดีต
เป็นภาพที่พบเห็นได้ทั่วไปในทุ่งนาและทุ่งหญ้า และเมล็ดแดนดิไลออนที่ปลิวไปตามลมกระตุ้นจินตนาการ
แต่เมล็ดแดนดิไลออนที่ไม่มีปีกเหมือนนกหรือแมลงจะบินได้ไกลหลายร้อยเมตรหรือไกลกว่านั้นในอากาศได้อย่างไร คำตอบอยู่ที่กลไกการบินที่ไม่เหมือนใครของเมล็ดแดนดิไลออน ซึ่งเป็นสิ่งมหัศจรรย์ทางธรรมชาติที่สร้างความสนใจให้กับนักวิทยาศาสตร์มานานหลายทศวรรษ นักวิจัยได้ค้นพบความลับเบื้องหลังการเดินทางในอากาศของเมล็ดแดนดิไลออนผ่านการทดลองและการสังเกต
นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างอุโมงค์ลมแนวตั้งที่สามารถทำให้เมล็ดลอยอยู่ในระดับความสูงคงที่ได้ จากนั้นจึงนำเมล็ดแดนดิไลออนเข้าไปในอุโมงค์ลม และใช้เทคนิคต่างๆ เช่น การถ่ายภาพแบบเปิดรับแสงนานและการถ่ายภาพความเร็วสูงเพื่อสังเกตการไหลของอากาศรอบๆ เมล็ด สิ่งที่พวกเขาค้นพบคือปรากฏการณ์ที่เรียกว่า "วงแหวนกระแสน้ำวนที่แยกออกจากกัน"
วงแหวนกระแสน้ำวนที่แยกจากกันคือวงแหวนของฟองอากาศที่เกิดจากขนบนยอดเมล็ดซึ่งมีลักษณะคล้ายกระแสน้ำวน กระแสน้ำวนนี้ก่อตัวขึ้นในแนวตั้งเหนือส่วนบนของเมล็ดแดนดิไลออน ใต้ขนบนยอดเมล็ด และยังคงแยกจากเมล็ดเอง ความแตกต่างของแรงดันเกิดขึ้นระหว่างการไหลของอากาศที่เกิดจากการเคลื่อนไหวของขนบนยอดเมล็ดและการไหลของอากาศรอบเมล็ด ส่งผลให้เกิดวงแหวนกระแสน้ำวน ในขณะที่การไหลเวียนของกระแสน้ำวนเพิ่มแรงต้านอากาศ มันยังช่วยให้เมล็ดชะลอการร่อนลงได้ ซึ่งคล้ายกับร่มชูชีพ อย่างไรก็ตาม การลดความเร็วการร่อนลงเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอที่จะรับประกันว่าแดนดิไลออนจะบินได้ไกล ความเสถียรเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการรักษาระดับความสูงเป็นระยะเวลานาน วงแหวนกระแสน้ำวนที่แยกจากกันมีบทบาทสำคัญอีกประการหนึ่งในเรื่องนี้ นั่นคือ จะทำให้ส่วนล่างของขนบนยอดเมล็ดแดนดิไลออนคงที่ในระยะทางคงที่
ขนบนยอดประกอบด้วยเส้นใยเรียวยาวแผ่ออกมาจากก้านกลางเหมือนซี่ล้อจักรยาน เรียกกันอย่างเหมาะสมว่า "ซี่ล้อเมล็ดพืช" จำนวนซี่ล้อเมล็ดพืชเหล่านี้โดยปกติจะมีตั้งแต่ 90 ถึง 110 ซี่ และรูพรุนระหว่างซี่ล้อเหล่านี้ได้รับการควบคุมอย่างแม่นยำ ความสม่ำเสมอเป็นกุญแจสำคัญในการทำให้กระแสน้ำวนที่แยกออกจากกันเหนือเมล็ดแดนดิไลออนมีความเสถียร ทำให้คงความเสถียรได้ในระยะทางไกล
เพื่อยืนยันทฤษฎีนี้ นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการทดลองโดยจำลองช่องเปิดต่างๆ ซึ่งคล้ายกับโครงสร้างของเมล็ดแดนดิไลออน พวกเขาออกแบบแผ่นดิสก์ซิลิคอนขนาดเล็กเพื่อเลียนแบบซี่ล้อเหล่านี้ และทดสอบในอุโมงค์ลม ผลลัพธ์ที่ได้คือ แผ่นดิสก์ที่อยู่ใกล้กับเมล็ดแดนดิไลออนที่สุดเท่านั้นที่สามารถรักษากระแสน้ำวนที่แยกออกจากกันไว้ได้ การลดจำนวนช่องเปิดลง 10 เปอร์เซ็นต์จะทำให้กระแสน้ำวนที่แยกออกจากกันมีความเสถียรน้อยลง
ความสม่ำเสมอนี้ทำให้เมล็ดแดนดิไลออนมีประสิทธิภาพในการรักษาระดับความสูงได้ดีกว่าร่มชูชีพที่มนุษย์สร้างขึ้นถึง 4 เท่า ถึงแม้ว่าเมล็ดแดนดิไลออนจะสามารถบินได้เกือบ 1 กิโลเมตรหรือมากกว่านั้นในระหว่างการบิน แต่เมล็ดแดนดิไลออนมักจะลงจอดในระยะ 2 เมตรจากดอกที่มันมา ซึ่งเป็นความสำเร็จที่น่าทึ่งในการควบคุมที่แม่นยำ
โครงสร้างที่ซับซ้อนของขนบนยอดเมล็ดแดนดิไลออนและวงแหวนกระแสน้ำวนที่แยกออกจากกันที่มันสร้างขึ้นเป็นความลับเบื้องหลังความสามารถในการร่อนไปในอากาศอย่างง่ายดาย กลไกอันน่าทึ่งนี้สร้างแรงบันดาลใจให้นักวิทยาศาสตร์สำรวจการใช้งานที่เป็นไปได้ รวมถึงการออกแบบโดรนทางอากาศขนาดเล็กสำหรับตรวจสอบมลพิษทางอากาศ ซึ่งให้ความสมดุลระหว่างประโยชน์ทางเศรษฐกิจและระบบนิเวศ