Lär av skapelsen: Skorpionens skal
Publicerat den Creation vol. 35(2), april 2013.
Den gula fettsvansade skorpionen, eller nordafrikanska öken-skorpionen, Androctonus australis, tillbringar mycket av sin tid på ytan. Detta exponerar den för hårda sandstormar som kan slipa bort målafärg från stål, men skorpionen verkar vara skyddad.
Han Zhiwu från Jilin University, Kina, och hans team insåg att orsaken måste finnas i skorpionens yttre beläggning, exoskelett. Så de analyserade det under ett mikroskop med hjälp av ultraviolett ljus som gör att materialet, kitin, glöder (fluorescerar).1
De upptäckte små kupolformade upphöjningar 10 mikrometer höga och mellan 25 och 80 mikrometer tvärs över (det går 1 000 mikrometer (µm) på en millimeter).2
Därefter testade Han med team mönstret på skorpionens rustning jämfört med slät pansar i en datorsimulering (Computational Fluid Dynamics (CFD). De fann att kupolerna böjde av luftflödet, vilket minskade erosionshastigheten med 50 % jämfört med slät yta. Sedan testade de riktiga stålplattor i en riktig sandstorm, om än på konstgjord väg med hjälp av tryckluft. Det närmaste de kunde komma mönstret på skorpionen var räfflor som var 2 mm från varandra, 5 mm breda och 4 mm höga. Även detta visade sig minska yterosionen, med 20 % jämfört med slätt stål. Inte lika bra som de mikroskopiska mönstren på skorpionens exo-skelett, men fortfarande en stor förbättring.
Sådan erosion orsakad av fasta partiklar genom atmosfäriskt damm förorsakar skador för miljontals dollar på helikopter-rotorer, turbinblad och många andra snabbrörliga ytor, och det är mycket värre i öknen.3 Dr Han föreslår att skrovliga ytor skulle kunna förlänga hållbarheten.
Vi har sett förut hur knölar på knölvalar också i hög grad är till fördel för dessa valar. Några fläktar har utformats efter det man lärt av detta.4 Denna skorpion-rustning är bara ännu en i det växande området biomimetik.5 Utan tvekan utför dessa mänskliga vetenskapsmän förstklassig vetenskap på detta område, men de gör bara kopior – vad säger det om Skaparen av originalen?
Noter
- Han Zhiwu, et al., Erosion resistance of bionic functional surfaces inspired from desert scorpions, Langmuir 28(5):2914 – 2921, 2012 | DOI: 10.1021/la203942r. Åter till text.
- Not a scratch: Scorpions may have lessons to teach aircraft designers, Biomimetics, economist.com, 4 February 2012. Åter till text.
- Scorpions inspire scientists in making tougher surfaces for machinery, sciencedaily.com, 25 January 2012. Åter till text.
- Humpback whale flipper inspires fan design, Creation 33(3):11, 2011. Åter till text.
- See also the articles under biomimetics. Åter till text.
Readers’ comments
Comments are automatically closed 14 days after publication.