Скорпион подсказал, как защитить машины от эрозии

Скорпионы помогли ученым найти способ защитить машины от износа.

Песчаные бури, грунтовые дороги, вулканический пепел и вездесущая песчаная пыль вызывают ускоренный износ механизмов и даже прочнейших покрытий. Это влечет ускоренный износ деталей и может спровоцировать аварии, вызвав например отказ реактивного двигателя самолета после пролета сквозь облако вулканического пепла.

Воздействие абразивных частиц повреждает лопасти вертолетов, сопла ракетных двигателей, лопатки турбин и другие механизмы, ежегодно нанося миллионы долларов ущерба. Фильтры помогают задерживать абразивные частицы, но при этом снижают топливную эффективность двигателей и требуют постоянной чистки или замены. В то же время, разработка и использование эрозионно-стойких материалов требует больших финансовых затрат.

Скорпион дал ученым рецепт защиты от песчаных бурь

Трое ученых, Живу Хан, Юнкиу Жанг и Вен Ли, нашли новый способ защитить различные поверхности от абразивных частиц. Исследователи обратили внимание на скорпиона. Как известно, этот древнейший отряд членистоногих успешно выживает в жарких песчаных пустынях. Благодаря миллионам лет эволюции скорпионы приобрели уникальную способность противостоять истирающему воздействию песчинок.

Ученые с помощью лазерного трехмерного сканера тщательно изучили поверхность тела желтого скорпиона и разработали компьютерную модель, которая имитирует взаимодействие тела скорпиона с потоком песка и воздуха. В результате был обнаружен рисунок из канавок и выпуклостей, который помогает скорпиону справиться с разрушающим воздействием песка.

С помощью компьютерного моделирования и продувки искусственных образцов в аэродинамической трубе в итоге удалось создать оптимальный рисунок поверхности, способствующий снижению воздействия эрозии. Оказалось, что ряд небольших канавок, расположенных под углом 30 градусов по направлению к потоку газа или жидкости, позволяет существенно повысить устойчивость металла к истиранию.

Читайте на CNews
Транспорт будущего оторвется от земли
Преступниками рождаются, а не становятся
Жизнь на Венере: НАСА не верит СССР