哈佛大學(xué)(xué)利用3D打印揭示鯊魚(yú)皮的秘密
魔猴君 科技前沿 4145天前
BBC報道稱(chēng)美國哈佛大學(xué)(xué)的研究者們在3D打印的幫助下終于揭示了鯊魚(yú)皮的終極秘密。鯊魚(yú)體表覆蓋有鱗片，并且是一種形狀非常特殊的齒片，長(cháng)久以來(lái)，科學(xué)(xué)家們都希望搞清楚而這些齒片對鯊魚(yú)到底起到了什么作用，怎么起的作用，并最終應(yīng)用于游泳服設(shè)計和賽車(chē)設(shè)計中。
哈佛的科學(xué)(xué)家Lauder介紹說(shuō)由于真鯊魚(yú)鱗片無(wú)法根據(jù)實(shí)驗需要進(jìn)行調(diào)整和改變，導(dǎo)致很多科學(xué)(xué)方法都不能應(yīng)用，因此他和同事們討論后得出結(jié)論：唯一比較接近的辦法是采用3D打印來(lái)“造”一張鯊魚(yú)皮。
他們在本地的魚(yú)市找到一張鯊魚(yú)皮，3D掃描后得到了鯊魚(yú)皮的鱗片模型，一個(gè)齒片的大小約0.1mm，然后他們制作了一個(gè)有著(zhù)上千上萬(wàn)齒片的鯊魚(yú)皮模型，接下來(lái)就是如何3D打印出來(lái)了。
打印過(guò)程比想象要難多了，他們花了一年時(shí)間來(lái)測試不同的打印材料，調(diào)整打印參數(shù)，最后終于成功打印了一張假鯊魚(yú)皮：用柔性材料打印鯊魚(yú)的皮膚，用較硬的材料打印了齒片，而美中不足的則是打印的齒片比真正的齒片要大10倍。
接下來(lái)他們將人造鯊魚(yú)皮貼在一個(gè)機械魚(yú)身上，并做了一系列測試，這些測試顯示：在低速下，鯊魚(yú)皮能減少8.7%的阻力；而在高速下，阻力則增加了15％。然而，當(dāng)他們模仿魚(yú)的動(dòng)作，像魚(yú)一樣左右搖擺身體時(shí)，機械魚(yú)的游泳速度提高了6.6％，而能量消耗則減少了5.9%。
據(jù)研究小組稱(chēng)，這是人類(lèi)首次實(shí)現(xiàn)對鯊魚(yú)皮效果的定量研究，他們的實(shí)驗結(jié)果發(fā)(fā)表在學(xué)(xué)術(shù)(shù)雜志《實(shí)驗生物學(xué)(xué)》上。而下一步他們準(zhǔn)備改變齒片的布局，看看如果安排不同的齒片對游泳效果的影響。
不過(guò)當(dāng)談到我們將來(lái)會(huì )不會(huì )穿上和鯊魚(yú)皮具有一樣齒片構(gòu)造的泳衣時(shí)，科學(xué)(xué)家們表示還需要挺長(cháng)挺長(cháng)的時(shí)間，因為“人造鯊魚(yú)皮太難造了”！
（新聞源：
哈佛的科學(xué)(xué)家Lauder介紹說(shuō)由于真鯊魚(yú)鱗片無(wú)法根據(jù)實(shí)驗需要進(jìn)行調(diào)整和改變，導(dǎo)致很多科學(xué)(xué)方法都不能應(yīng)用，因此他和同事們討論后得出結(jié)論：唯一比較接近的辦法是采用3D打印來(lái)“造”一張鯊魚(yú)皮。
他們在本地的魚(yú)市找到一張鯊魚(yú)皮，3D掃描后得到了鯊魚(yú)皮的鱗片模型，一個(gè)齒片的大小約0.1mm，然后他們制作了一個(gè)有著(zhù)上千上萬(wàn)齒片的鯊魚(yú)皮模型，接下來(lái)就是如何3D打印出來(lái)了。
打印過(guò)程比想象要難多了，他們花了一年時(shí)間來(lái)測試不同的打印材料，調(diào)整打印參數(shù)，最后終于成功打印了一張假鯊魚(yú)皮：用柔性材料打印鯊魚(yú)的皮膚，用較硬的材料打印了齒片，而美中不足的則是打印的齒片比真正的齒片要大10倍。
接下來(lái)他們將人造鯊魚(yú)皮貼在一個(gè)機械魚(yú)身上，并做了一系列測試，這些測試顯示：在低速下，鯊魚(yú)皮能減少8.7%的阻力；而在高速下，阻力則增加了15％。然而，當(dāng)他們模仿魚(yú)的動(dòng)作，像魚(yú)一樣左右搖擺身體時(shí)，機械魚(yú)的游泳速度提高了6.6％，而能量消耗則減少了5.9%。
據(jù)研究小組稱(chēng)，這是人類(lèi)首次實(shí)現(xiàn)對鯊魚(yú)皮效果的定量研究，他們的實(shí)驗結(jié)果發(fā)(fā)表在學(xué)(xué)術(shù)(shù)雜志《實(shí)驗生物學(xué)(xué)》上。而下一步他們準(zhǔn)備改變齒片的布局，看看如果安排不同的齒片對游泳效果的影響。
不過(guò)當(dāng)談到我們將來(lái)會(huì )不會(huì )穿上和鯊魚(yú)皮具有一樣齒片構(gòu)造的泳衣時(shí)，科學(xué)(xué)家們表示還需要挺長(cháng)挺長(cháng)的時(shí)間，因為“人造鯊魚(yú)皮太難造了”！
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