水下蜘蛛可能有助于使行业更安全

受水下蜘蛛启发的研究可以帮助工业控制流体管线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潜水钟蜘蛛(Argyroneta Aquatica)的启发，该蜘蛛在身体周围捕获一层空气，因此可以在水下呼吸。

“灵感来自于观察这些使用自然结构来捕获空气的动物 - 对于它们来说，这是一种生存策略。我们可以利用大自然所提出的想法?”埃莱娜·德Maleprade，一个的主要作者论文在应用物理快报。

蜘蛛的腹部有毛发，可以排斥水分，这种特性被称为疏水性 - 不太常见的是嗜气或吸引空气。它们通过腹部呼吸，它们捕获的空气层使它们能够有效地生活在水下 - 狩猎，休息，交配和产卵而没有干燥的土地。

该团队通过用商业疏水喷雾涂抹线来模仿蜘蛛肚子的一根头发。当他们浸入它时，他们观察到气泡会附着在螺纹上，如果螺纹倾斜，则会沿着螺纹向上引导，即使是与水平方向相差十度的角度。

类似的水滴在空中流动的情况很好理解，但是水中泡沫的情况让de Maleprade及其同事感到惊讶。

他们对气泡上的力的分析表明，大部分阻力来自气泡周围的水皮，与液滴形成对比，其中阻力来自水和线之间的接触区域的末端。

“空气容易移动，但水不容易 - 摩擦总是发生在水中。在泡沫周围移动水更难，而不是移动泡沫本身，“de Maleprade说。

通过改变螺纹的角度，气泡的大小和流体的粘度，团队能够建立完整的物理图像，并计算出惯性，浮力，粘度和表面张力之间的相互作用。

尽管他们在没有应用的情况下开始他们的研究，但他们已经与行业利益者联系，他们可以看到新知识的潜力。

在基于液体流动的工业中，被困气体可能存在问题：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好处，特别是如果气体具有危险毒性或易燃性。

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