蟒蛇腹鳞结构与激光纹理表面的摩擦学分析

激光纹理化是用于修改表面形貌的领先技术之一。然而，迄今为止，几乎不存在生成确定性纹理的标准化程序。在自然界中，特别是在有鳞目动物中，存在许多确定性结构纹理的实例，这些纹理允许物种控制摩擦并调节其摩擦学响应以实现高效功能。在这项工作中，我们对工业表面和爬行动物表面进行了比较。我们选择皇蟒 (python regius) 作为具有确定性表面的生物类比对象。我们首先研究了蛇腹鳞的结构组成（包括构造和计量学特征）。随后，我们将腹鳞的计量学特征与从公开文献中提取的工业表面实验推荐性能指标进行了比较。结果表明，基于爬行动物装饰结构构建激光纹理表面是可行的。研究显示，对于摩擦确定性表面高效功能至关重要的计量学特征在爬行动物中已得到优化。我们进一步表明，爬行动物表面的优化基于同步表面形态、纹理和方面以调节摩擦响应。我们认为，模仿爬行动物表面可能形成一种设计方法论，潜在地能够生成具有高效摩擦学功能的先进确定性表面结构。