具有自润滑沟槽复合减阻功能的仿鲨鱼蒙皮的制作方法

摘要

本发明公开了一种具有自润滑沟槽复合减阻功能的仿鲨鱼蒙皮，该仿鲨鱼蒙皮上复制有微米级沟槽，且沟槽具有自润滑性能；仿鲨鱼蒙皮由水性环氧树脂与聚丙烯酰胺水溶液组成，10g的水性环氧树脂中加入50～70g的聚丙烯酰胺水溶液；水性环氧树脂由水性环氧树脂乳液和水性环氧树脂固化剂组成，为双组分的环氧树脂。本发明制造仿鲨鱼蒙皮的工艺充分说明了采用生物复制成形技术可以从高逼真沟槽形貌与自润滑粘液两个角度模仿鲨鱼皮的减阻机制，从而实现低阻生物表面几何属性和界面属性的双重仿生，这将成为仿生减阻表面制造技术未来的发展方向，具有广阔的应用前景。

主权项

一种具有自润滑沟槽复合减阻功能的仿鲨鱼蒙皮的制作方法，其特征在于包括有下列制备步骤：第一步：制阴模(A)将硅橡胶均匀涂覆在鲨鱼表皮上形成阴模预成型体，涂覆硅橡胶的厚度为1.5～3mm；(B)将阴模预成型体放入真空室中，抽真空度至1×10-4～2×10-4MPa，保持10～30min后取出；在压力3000～5000Pa、固化温度22～35℃条件下加压固化120～240min后，脱模得到带有鲨鱼皮形貌的阴模；第二步：制仿鲨鱼蒙皮(A)将仿鲨鱼蒙皮材料均匀涂覆在第一步制得的阴模的正面上形成预成型体，涂覆仿鲨鱼蒙皮材料的厚度为0.5～2mm；所述仿鲨鱼蒙皮材料的配制包括有下列步骤：步骤A-1：将聚丙烯酰胺加入去离子水中，配制成浓度为1％～2.5％(质量百分比浓度)的聚丙烯酰胺水溶液；步骤A-2：在50～70g的聚丙烯酰胺水溶液中加入10g的水性环氧树脂乳液混合均匀得到备用溶液；步骤A-3：向备用溶液中加入1.8～2.2g的水性环氧树脂固化剂、0.7～0.9g的邻苯二甲酸二丁酯，在转速60～120r/min，搅拌20～30min后得到呈液态的仿鲨鱼蒙皮材料；(B)将预成型体放入真空室中，抽真空度至1×10-4～2×10-4MPa，保持10～30min后取出；在固化温度60～100℃条件下固化10～15h后，脱模得到具有复合减阻自润滑沟槽的仿鲨鱼蒙皮。