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[2012.02.04] 仿生学 - 毫发无损

2012-2-7 11:33| 发布者: rhineyuan| 查看: 4409| 评论: 13|原作者: nayilus

摘要: 飞机设计师们也许能从蝎子身上学到一课
仿生学
毫发无损

飞机设计师们也许能从蝎子身上学到一课


Feb 4th 2012 | from the print edition



沙?我鄙视它

栖息在北非沙漠中的黄肥尾蝎(学名Androctonus australis)是一种坚韧的生物。大多数沙漠动物会挖掘洞穴来保护自己不受沙风的侵袭。黄肥尾蝎可没这么逊。它一般会呆在地表硬挺过风沙。就算风沙抽击的速度足以把钢铁表面的油漆给刮掉,这种蝎子还是能够安然无恙地在其中急行。中国吉林大学的韩志武和他的同事对此深为好奇。

这不仅仅只是一种学术上的好奇心。飞机引擎和直升机的螺旋桨叶会不停地被空气中的沙尘磨损,减慢这种磨损的方法会大有用武之地。韩博士怀疑在蝎子身上可以找到答案。他在《朗缪尔》期刊上发表的文章中写道,他发现黄肥尾蝎的外骨骼表面结构很异常,把这种异常结构用在其它材料上似乎也可以对它们产生保护作用。

韩博士的研究始于在大学所在的长春市内的宠物店内寻找各种蝎子。在获取了样本之后,他用显微镜拍下这些蝎子的紫外线照片。蝎子的外骨骼由一种叫作壳质的糖基聚合物组成,在紫外线照射下会发出荧光,这样一来其表面的细节结构就能显露出来。该研究小组发现肥尾蝎的甲壳上方覆盖着一层高10微米,宽25到80微米的圆顶状颗粒。他们怀疑这就是它能够不惧沙暴的关键所在。

为了验证这一怀疑,他们又拍摄了更多的照片。这次他们使用的是一台激光扫描器,可以拍摄出甲壳的三维图像,然后他们将该结果输入到电脑程序内,程序会模拟沙粒以不同的角度攻击模拟甲壳的过程。整个过程显示这些微颗粒干扰着甲壳表面附近的气流,而这似乎降低了侵蚀率。他们的模型也显示如果蝎子的外骨骼表面光滑,那么蝎子承受的侵蚀率将会是实际值的将近两倍。

在电脑上进行了模拟之后,该小组开始在现实中进行测试。他们把钢铁样本放置在风洞内,利用压缩空气向这些样本发射沙粒。其中一块钢铁表面光滑,其它的几块表面则利用蝎子外骨骼赋予的灵感刻上深度,宽度,间隔各不相等的沟槽。两个样本都在实验产生的沙暴中放置五分钟,然后对其称重来决定其受到侵蚀的程度。

实验结果发现表面刻纹和蝎子甲壳最接近,成深4毫米,宽5毫米,间隔2毫米的沟槽的样本受到的侵蚀最小。虽然就抵抗风沙来说,钢铁样本的几何外形不如电脑模型中的蝎子外形那么理想,这些沟槽和光滑表面相比还是把侵蚀率降低了五分之一。韩博士表示,飞机制造商可以从中学到在表面添加一点不规则形状也许能延长飞机和直升飞机的使用寿命,正如这些不规则形状延长了蝎子的寿命一样。

感谢译者 nayilus 点击此处阅读双语版

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最新评论

引用 yannanchen 2012-2-7 07:38
virtual armour with virtual sand grains
第一个virtual  虚拟的, 漏译了。
引用 contrary 2012-2-7 12:25
Dr Han suspects that scorpions may provide an answer.
韩博士怀疑在蝎子身上可以找到答案。
这里的suspects是认为

为了验证这一怀疑
猜想,怀疑太消极了
引用 悠悠万事97 2012-2-7 17:22
回复 nayilus 的帖子

wondered why.对此深为好奇
在考虑这是为什么。

he photographed them under a microscope,他用显微镜拍下
他在显微镜下拍了[显微镜本身无法用来拍照]

using ultraviolet light紫外线照片
紫外线照片?可能是在紫外光照射下拍照

details of their surface features表面的细节结构
features:特征

between 25 and 80 microns across 宽25到80微米
如果是“圆顶型”,是否应该用“直径”?

This process revealed that the granules were disturbing the air flow near the skeleton’s surface in ways that appeared to be reducing the erosion rate. 整个过程显示这些微颗粒干扰着甲壳表面附近的气流,而这似乎降低了侵蚀率。
“这一过程显示,这些微颗粒似乎以一种能够降低侵蚀率的方式干扰着甲壳表面附近的气流”?

Each sample 两个样本
每个样品 [总数不止两个]

成深4毫米,宽5毫米,[?]
引用 hx343932651 2012-2-7 22:11
”沙?我鄙视它“
最好译为”沙暴?我鄙视它“
引用 悠悠万事97 2012-2-8 05:23
回复 nayilus 的帖子

"nayilus  紫外光照射下拍的照片好像就叫紫外线照片。有几个地方实在惭愧,多谢汤兄了。"
"紫外线照片"好像确实如你所说。Na兄太客气了,咱们互相帮助。
引用 a_bb_111 2012-2-11 16:07
翻译得很好,谢谢!!!
引用 yecheng 2012-2-12 09:30
学习了。很棒!
引用 卡卡西的喵 2012-3-3 02:22
引用 songjian2013 2012-3-3 16:52
引用 WZRzai2011 2012-4-16 18:31
学习
引用 WZRzai2011 2012-4-17 22:40
引用 罗罗加油 2012-4-18 08:58
学习了
引用 ycya 2012-4-18 10:46


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