受手枪虾启发,研究人员研发出3D打印虾钳


手枪虾是虾类的一种。它有着一对与身形不太成比例的“巨大”钳子。手枪虾靠着钳子的猛烈闭合,能够产生冲击波,同时产生气泡。令人惊讶的是,气泡破碎时产生的温度跟太阳表面的温度一样高。如果一群手枪虾同时闭合他们的巨钳,发出的声音足以让潜水艇避开声呐探测器的追踪。

得克萨斯A & M大学的研究人员希望借助手枪虾的这种特性,为海底科学研究创造出有价值的工具。他们借助3D打印技术,复制了一只尺寸比手枪虾钳大5倍的钳子。它能够迅速闭合,速度与原始钳子大致相同。当钳子闭合时,会快速产生水流、气泡和等离子体,伴随着巨大的噪声并发出光线。

研究人员借助高速成像设备观察了3D打印虾钳产生的气泡并使用相机进行了拍摄。研究人员可以通过减少钳子的整体体积来进一步提高等离子体产生的效率。因为与现实中的手枪虾不同,3D打印的机械钳不需要通过肌肉来工作。此外,生物启发的机械设计能够让研究人员对等离子体的产生进行重复性试验,与声波、激光、和电的产生效率进行比较。

项目负责人大卫博士表示,3D打印技术的应用是该项目得以发展的关键。它帮助研究人员们准确地创建了等比例放大的3D打印手枪虾钳模型。目前,他们正在研究用等离子体对污染水质进行消毒的可行性。

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