Скользит как змея
Кожа рептилий вдохновила учёных на создание суперскользких поверхностей
Инженеры Технологического университета Карлсруэ вдохновлялись кожей змеи, дабы создать новый высокопрочный материал, снабжающий понижение трения на 40%.
Биологи уже давно изучают ящериц и кожу змей. Она завлекает их тем, что снабжает понижение трения на протяжении перемещений животного.
Более того, кожа рептилий устойчива к износу, в особенности в сухих, пыльных либо песчаных условиях.
Врач Кристиан Грайнер (Christian Greiner) и его команда применяли лазер, дабы вытравить на поверхности металлического страницы текстуру змеиной кожи. После этого учёные удостоверились в надежности, какое трение создаётся, в случае если лист вступает в контакт с другими поверхностями, пишет М. Паймакова (www.vesti.ru) ссылаясь на Bioinspiration Biomimetics.
Узоры, выполненные на страницах 7,5 миллиметра в диаметре, были имитацией круглых чешуек змеи. Протяженность каждой неестественной круглой чешуйки составляла 50 мкм, и она выступали над поверхностью приблизительно на 5 мкм.
Инженеры создали два рисунка: у одного чешуйки размешались друг от друга на некоем расстоянии, у второго — мало наслаивались друг на друга.
В сухих условиях, другими словами без масла либо какой бы то ни было другой смазки, при волочении по сапфировой поверхности с некоторым нажатием созданная учёными «кожа рептилии» показала значительно меньшее трение, нежели ровная металлическая поверхность. Отличие составила 40% при первого рисунка и 22% при второго.
«Кроме того если бы нам удалось снизить трение всего на 1%, отечественные коллеги-инженеры пришли бы в восхищение, — говорит врач Грайнер. — Минус 40% — это громадный ход вперёд, и все мы весьма рады такому достижению».
Инженеры считают, что их разработка может отыскать широкое использование в механических устройствах, созданных в микро- либо наномасштабе (компьютерных твёрдых дисков, антиблокировочной совокупности тормозов, акселерометров сотовых телефонов). Новые поверхности для того чтобы рода смогут повысить надёжность механических компонентов автомобилей, например, скоростных машин (к примеру, болидов «Формулы-1»).
Кроме этого создатели рассчитывают, что «змеиная кожа» отыщет использование и при изготовлении высокочувствительного научного оборудования, а также датчиков, установленных в синхротронах, а также в любом втором месте, где инженерная задача содержится в предстоящей миниатюризации движущихся частей.
Исследователи видят потенциал для того чтобы рода поверхностей и в робототехнике — при проектировании роботов, каковые будут трудиться в пыльных средах на Земле либо кроме того в космосе.
На данный момент команда врача Грайнера создала материал, что сокращает трение в двух направлениях, но в их ближайших замыслах — создать поверхность, уменьшающую трение только в одном направлении (такая поверхность обязана сопротивляться обратному перемещению).
Врач Грайнер добился определённого прогресса при применении полимеров, каковые ещё лучше имитируют кожу змеи, чем сталь. Но эта научная работа ещё не закончена а также не запланирована для публикации.
Любопытно, что неприятность неестественной кожи змеи содержится в том, что она значительно хуже трудится в среде, где присутствует масло либо вторая смазка. Трение делается в 3 раза больше, чем при работе с ровной поверхностью.
Но Грайнер говорит, что для него это не стало сюрпризом, поскольку его команда черпала воодушевление, изучая ящериц вида и королевского питона Scincus scincus, а эти виды живут в сухих условиях и не выделяют никакой жидкости для улучшения скольжения собственной кожи.
На заставке фото с сайта www.amur.info
