不同组合的表面形貌
通过不同组合的表面形貌对比,发现光滑形貌和等长度形貌,附着微生物较多。而最佳的形貌设计为SK,其微生物密度平均值为160。
微生物密度对比
然而,这篇被称之为sharklet鼻祖的论文,有个致命的缺点。文中采用的是海藻孢子作为实验对象,以此确定了微观的表面形貌特征。从其作用机理上看,其形貌特征的具体尺寸与微生物的大小密切相关。即,不同的微生物,搭配的抑菌的微观形貌特征是不一样的。我们知道,细菌种类繁多,其尺寸在0.5-5微米之间,跨度非常大。所以,特定的形貌只能对特定尺寸的细菌有抑制作用。现代工厂化生产出来的产品,我想起微观形貌特征应该只有一个,所以应该不能抑制全部细菌。当然了,可以根据常见细菌尺寸设计。
鲨鱼的抑菌主要是水流的冲刷
另外,实验针对的是海藻的附着,存在水环境中,就如同鲨鱼一样,水流始终在冲刷这物体表面。鲨鱼皮微生物附着物少的主要原因,就在于水流的冲刷,再结合其微结构的小突起,让水流微弱改变流向,从不同的角度冲刷。特别是在齿的下方,容易形成湍流,从而将附着物冲刷干净。正是这个原因,目前的微观表面形态,主要都是处于一个流场内,比如导尿管的抑菌等等。在日常生活中,缺少相对高速的流体流动,这种微观表面形态的抑菌效果,有待商榷。
5、总结大自然进化出了种种神奇的生物,具备了神奇功能的结构。向大自然学习,一直也是科研工作者的一个方向。鲨鱼皮肤的这种齿状结构,可以有效缓解尾部水流的分离,从而降低前后水压差异,降低水流阻力。此外,齿状结构尾部的湍流可以冲刷掉附着的海洋微生物,保持干净。实际上,这也是鲨鱼皮肤能够抑菌的主要原因。人造的仿鲨鱼皮肤结构,由于缺少相对的流体流速,其抑菌效果值得商榷。