仿生抗冲蚀

仿生抗冲蚀（biomimetic erosion resistance），工学-机械工程-机械工程基础-微纳与仿生机械-力学仿生，研究典型沙漠生物、潮间带贝类等生物优异抗冲蚀功能的作用机理、特征规律和仿生原理，建立相应的抗冲蚀模型，提出抗冲蚀仿生设计原理，研发抗冲蚀仿生制造技术。最典型的仿生抗冲蚀例子是德国学者用沙粒冲蚀沙鱼皮和钢表面的对比结果。10小时后，沙鱼皮表面无任何变化，而钢的表面已经出现明显的磨痕。此外，针对沙漠蜥蜴、沙漠红柳、沙漠蝎子等生物抗冲蚀方面的研究也属于仿生抗冲蚀的范畴。沙漠蝎子在风沙冲蚀频繁发生的沙漠环境中生存，经过长期的自然选择和进化，其中不利于风沙冲蚀的变异被不断淘汰，有利于风沙冲蚀的变异则逐渐积累，为抵御风沙冲蚀，沙漠蝎子背板呈弧形结构，表面进化出许多脊和颗粒，以改变其体表近壁流场的条件，从而改变风沙来流中粒子的速度和运动轨迹，对风沙冲蚀产生主动防御作用；沙漠蝎子背板之间由柔性节膜连接，背板和腹板之间由柔性侧膜连接，以缓释粒子碰撞瞬间产生的能量；沙漠蝎子背板形成了十分坚韧的几丁质膜，以减少风沙粒子犁削、铲削的破坏。