鲨鱼皮微电铸复制工艺研究

采用微电铸技术对生物表面形貌进行直接复制以成形出与生物原型形貌相接近的仿生表面,是生物复制成形技术由高聚物成形向金属沉积成形扩展的新途径。以鲨鱼皮为生物模板,针对其表皮微形貌结构特征,通过倾斜溅射方式先在其鳞片表面沉积导电层,进而采用正负间断脉冲电流对鲨鱼皮生物模板进行微电铸复制,成形出鲨鱼皮微电铸模板及仿鲨鱼表面。复制精度分析结果表明,采用微电铸生物复制成形工艺可以实现对鲨鱼皮外端沟槽微形貌的高逼真复制,证明该工艺可以应用于微尺度、复杂生物表面形貌的直接复制。

高精度复合减阻鲨鱼皮复制成形研究

在对鲨鱼皮表面微米沟槽形貌进行高精度复制的同时,实现纳米长链减阻界面的接枝合成,是合成生物复制成形工艺应用于生物复合减阻结构高精度复制的新尝试.以预处理的鲨鱼皮为微复制模板,利用软刻工艺中的软模成型技术制备硅橡胶质弹性阴模板;以水性环氧树脂与聚丙烯酰胺的接枝共聚物为基材,对弹性阴模板进行复型翻模,成形出一种兼具纳米长链减阻界面与逼真微米沟槽形貌的复合减阻鲨鱼皮.复制精度分析结果表明,该工艺可以实现生物减阻表面复杂三维微形貌的高精度复制成形.减阻性能测试结果表明,复合减阻鲨鱼皮具有优异的复合减阻效应,在测试速度范围内,最高减阻率达到24.6%.

大面积鲨鱼皮复制制备仿生减阻表面研究

对水下低阻动物坚硬表皮形貌进行直接复制以成形出比较接近生物原型的仿生减阻表面,是生物复制成形工艺应用于仿生减阻表面研究的新尝试.以鲨鱼皮为生物复制模板,采用热压印法对其外端形貌进行了大面积微复制,进而拼接制备出了仿鲨鱼减阻蒙皮.平板样件水筒阻力试验结果表明,采用生物复制成形工艺制备出的仿鲨鱼减阻表面具有明显的减阻效果,在试验工况内,最大减阻率达到8.25%.