Snakeskin：机器人和赛车的设计突破？

即使蛇的皮肤像骨骼一样干燥，我们常常将其视为潮湿和光滑。有一个充分的理由 - 动物已经进化了一块鳞片的涂层，这有助于它们似乎没有努力的任何表面。

大自然的设计实际上更复杂但是仅仅是制造超高肌肤皮肤：每个刻度都重叠它后面的一个，以在向前方向上减少摩擦，同时在比例的后部产生足够的时，以使蛇推进。每个刻度也是为了最大化耐磨性的抵抗力。

专家摩擦控制和耐用性使蛇和蜥蜴皮肤对想要将这些特征建立成机器的工程师来说非常有趣。

最终，复制品爬行动物材料可以在高端汽车工程中找到一种用途，例如一级方程式raceCars，或者在即将到来的一代中搜索和救援和勘探机器人脱掉蛇。

德国卡尔斯鲁厄技术研究所的研究人员说他们借来的设计从非洲蟒蛇和砂浆蜥蜴的腹部鳞片。它们所创建的纹理表面减少了滑动摩擦力，测试中的40％。

“如果我们管理摩擦减少1％，我们的工程同事却很高兴;40％真的是进一步发展，每个人都非常兴奋，“材料科学家和领导研究员基督教格莱德。

它们通过用激光蚀刻测量直径三分之一英寸的钢销的头来制造光滑表面。他们尝试了两种模式：一个在x和y方向上完全重叠的尺度，而另一个在行中导向的尺度。每种秤测量50微米。

在另一个表面上移动引脚的测试显示，纹理与排列排列的尺度产生的摩擦力不如重叠的纹理。两个表面产生的摩擦力大于完全光滑的表面：与光滑表面相比，重叠尺度将摩擦降低22％，而行中的鳞片减少40％。

结果的差异惊讶地抓住了研究人员，特别是因为重叠的鳞片更像是真正的真正的蛇皮。

“这个结果有点意想不到，因为我们预期的[狭窄，重叠的鳞片]比广泛的宽度更有益，因为它们更接近自然灵感，”他们在他们的研究中写道，本月在学习期刊上发表生物定位和生物体。

当纹理表面与油接触时，摩擦减少改进消失，这意味着它们只能在干燥的沙质环境中工作，就像他们的灵魂动物一样。

“This wasn’t a huge surprise since we were looking to nature for inspiration and the species we mimicked — the royal python and a lizard called a sandfish skink — live in very dry environments and don’t secrete oils or other liquids onto their skin,” Greiner said.

研究人员表示，他们的纹理可能在许多应用中有用，主要是在微观尺寸和更小的情况下。它们可以用作机械部件中的涂层和诸如加速度计的敏感传感器。