哈佛大學(xué)利用3D打印揭示鯊魚(yú)皮的秘密
魔猴君 科技前沿 3897天前
BBC報道稱(chēng)美國哈佛大學(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)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,并最終應用于游泳服設計和賽車(chē)設計中。
哈佛的科學(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,導致很多科學(xué)方法都不能應用,因此他和同事們討論后得出結論: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)驗結果發(fā)(fā)表在學(xué)術(shù)雜志《實(shí)驗生物學(xué)》上。而下一步他們準備改變齒片的布局,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)皮具有一樣齒片構造的泳衣時(shí),科學(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)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,導致很多科學(xué)方法都不能應用,因此他和同事們討論后得出結論: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)驗結果發(fā)(fā)表在學(xué)術(shù)雜志《實(shí)驗生物學(xué)》上。而下一步他們準備改變齒片的布局,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)皮具有一樣齒片構造的泳衣時(shí),科學(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: