蝎子为科学家提供制造机械用更坚硬表面的灵感

科学家从黄肥尾蝎身上获得了灵感，开发出了一种保护机械的运动部件不会被磨损的新方法。黄肥尾蝎使用一种仿生护盾保护自身不受沙漠沙暴的刮擦。关于该研究的一份报告发表在了美国化学学会（ACS）的《朗格缪尔》（Langmuir）杂志上。

Zhiwu Han、Junqiu Zhang、Wen Li及其同事解释说，“固体颗粒侵蚀”是材料损坏或设备故障的重要原因之一。它导致直升飞机旋翼、火箭发动机喷嘴、涡轮叶片、管道和其他机械零件损坏而每年损失大量的金钱。当灰尘、沙粒和空气中的其他坚硬物质的颗粒、水或者其他液体冲击这些零件的表面的时候，就会发生破坏。过滤器能够帮助消除这些颗粒，但是必须更换或清洁过滤器，而更坚硬、耐侵蚀的材料的开发和生产成本更高。为了开发出更好的耐侵蚀表面，Han和Li的研究组首次找到了黄肥尾蝎的秘密。这种蝎子进化出了在严苛的沙暴的磨蚀威力下生存的本领。

它们研究了这种蝎子背部的隆起和沟槽，用一种3D激光设备扫描了这种生物并开发了一个计算机程序，对含沙空气流过这种蝎子进行了建模。这个研究组使用这种模型在计算机上进行模拟从而开发出了实际的有模式的表明从而测试哪种模式的表现最好。与此同时，在简单侵蚀风洞中进行了各种冲击条件下的沟槽表面仿生样本的侵蚀测试。他们的结果显示，与流动的空气或液体成30度夹角的一系列小沟槽让钢的表面有最好的防侵蚀保护。

EurekAlert!