科学家用3D打印揭示鲨鱼游泳的秘密
日前，哈佛大学的科学家们运用3D扫描与3D打印技能制作出仿真鲨鱼皮，他们发现，鲨鱼皮上的一种共同布局可以提升6.6%的鲨鱼游水速度。
如果在足够近的距离调查，你会发现鲨鱼油滑的肌肤上穿插着数以百万计微小堆叠的牙齿状鳞屑，称为“细齿”。这种细齿打乱了水在鲨鱼体表的活动道路，削减了水的阻力。
但科学家并不知道这一进程究竟是怎么发作的。“你总不能在真实的鲨鱼皮上进行调试。”哈佛大学的George Lauder说。所以Lauder和他的搭档Li
Wen和James Weaver决议测验人工仿制一个鲨鱼皮来替代。
在当地的鱼市场找到一个灰鲭鲨后，Lauder对其外表进行了高分辨率3D扫描。接下来，他和Li
Wen扩大了灰鲭鲨外表的一个只要0.15毫米长的锯齿以便树立该布局的详细模型，然后聚集数千个相似的锯齿构成鲨鱼皮的3D模型。
下一个过程即是构建鲨鱼肌肤。“在思考了一些方法后，咱们认为把硬质细齿嵌入到柔性衬底资料的唯一途径即是运用3D打印机。”Lauder回忆说，但这件事说起来简单做起来难。
“咱们有必要弄清楚怎么运用多种资料将其打印出来...这些锯齿嵌入到皮膜里并且互相堆叠，对3D打印而言是个很大的挑战。” Lauder回忆说。
但是，通过一年时间测验各种资料、各种打印方案后，Weaver总算制出了令人信服的样品，将细齿固定在弹性支承物上。据了解，由于3D打印机的限制，打印出的人工细齿要比真实灰鲭鲨肌肤上的细齿大10倍摆布。
“在SEM(扫描电子显微镜)里看到皮膜外表上一排排的人工细齿是咱们的一个无穷的时间。”
Lauder笑道，他供认，在研讨论文里的扫描电镜图像是他这些年最喜欢的图像之一。
3D打印人工鲨鱼皮，包含嵌入在柔性薄膜中的坚固“细齿”
但人工鲨鱼皮怎么在实践中发扬功用呢?
研讨团队将3D打印的人工鲨鱼皮贴到柔性箔上，这样它可以在活动的水里坚持停止或像一个游动的鱼那样敲打移动，并在水箱研讨它。
然后，他们调查到，在最低流速状态下，带有人工鲨鱼皮的箔及可以削减8.7%的阻力;虽然在最高流速条件下人工鲨鱼皮遇到的阻力要比润滑的皮膜高15%。但是，当研讨团队让箔像真实的鱼那样摇摆时，鲨鱼皮可以进步6.6%的速度，而消耗的能量削减了5.9%。