捕获空气的能力可以用来保持流线流动 _知识经验

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受水下蜘蛛启发的研究可以帮助工业控制流体管道中的有毒或易燃气体。法国巴黎PSL研究大学的研究人员受到了水银鱼的启发，它可以捕捉身体周围的一层空气，这样它就可以在水下呼吸。
“灵感来自观察这些利用自然结构捕捉空气的动物——对它们来说，这是一种生存策略。我们能利用大自然提出的想法吗？”埃琳娜德马莱普雷德是这篇论文的主要作者，发表在《应用物理快报》上。
蜘蛛腹部有毛发，可以防水。这种特性被称为疏水性——不太常见的是对空气上瘾或吸引空气。它们通过腹部呼吸，它们捕获的空气层使它们能够在水下有效地生活——在没有陆地的情况下狩猎、休息、交配和产卵。
该团队通过在蜘蛛的腹部涂抹商业疏水喷雾来模仿蜘蛛腹部的毛发。当他们沉浸在其中时，他们观察到气泡会附着在螺纹上，如果螺纹倾斜，即使角度与水平方向相差十度，也会沿着螺纹向上引导。
很容易理解，类似的水滴在空气中流动，但水中的泡沫让德马雷德和他的同事感到惊讶。
他们对气泡受力的分析表明，大部分阻力来自气泡周围的水皮，与水滴相反，水滴的阻力来自水和线之间接触区域的末端。
“空气很容易移动，但水不会——摩擦总是发生在水中。在泡沫周围移动水比泡沫本身更困难，”德马雷德说。
通过改变螺纹角度、气泡大小和流体粘度，该团队能够创建完整的物理图像，并计算惯性、浮力、粘度和表面张力之间的相互作用。
虽然他们开始研究时没有应用，但他们已经联系了行业利益相关者，他们可以看到新知识的潜力。
【捕获空气的能力可以用来保持流线流动】在基于液体流动的工业中，截留气体可能存在问题：从气流中捕获和引导气泡的能力可能是降低安全风险的主要优势，尤其是在气体有毒或易燃的情况下。