[发明专利]利用形状记忆合金人工肌肉缓释减阻剂的仿生鲨鱼皮

摘要

本发明涉及工程仿生技术领域，具体涉及一种利用形状记忆合金人工肌肉缓释减阻剂的仿生鲨鱼皮，包括支撑座、硬化导电层I、人工肌肉伸缩单元、硬化导电层II、仿鲨鱼鳞片表皮层、减阻剂液体层，其中人工肌肉伸缩单元包括具有一定支撑强度的形状记忆合金人工肌肉簧、牵拉头、两段式电加热棒和连接导线。与现有技术相比，本发明采用的形状记忆合金人工肌肉设计，利用其独特的材质特性即受自身转变温度驱使所呈现出的双程记忆效应来模拟鲨鱼皮的微量泌液机制，其缓释减阻剂的工作模式及控制方法较现有手段更为灵敏、可控、可靠，使用寿命得到有效保证，在结构和功能仿生方面为工程仿生技术特别是仿生减阻表皮制造技术的发展提供了有益范例。

主权项

利用形状记忆合金人工肌肉缓释减阻剂的仿生鲨鱼皮，其特征在于，包括支撑座（1）、硬化导电层I（2）、人工肌肉伸缩单元（3）、硬化导电层II（4）、仿鲨鱼鳞片表皮层（5）、减阻剂液体层（6），所述支撑座（1）用于支撑并将仿生鲨鱼皮安装固定于载体外壳壁面，所述硬化导电层I（2）的下表面与支撑座（1）上表面相固定，所述硬化导电层II（4）的上表面与仿鲨鱼鳞片表皮层（5）的下表面相胶合，硬化导电层I（2）上表面和硬化导电层II（4）下表面之间的区域封装有一定厚度、一定成分和浓度的减阻剂液体层（6），若干数量的人工肌肉伸缩单元（3）呈阵列化竖直排布于减阻剂液体层（6）内，所述人工肌肉伸缩单元（3）包括具有一定支撑强度的形状记忆合金人工肌肉簧（7）、牵拉头（9）、两段式电加热棒（10）和连接导线（8），形状记忆合金人工肌肉簧（7）的一端在保持与硬化导电层I（2）绝缘的同时与支撑座（1）固定连接，另一端在与硬化导电层II（4）绝缘的同时与牵拉头（9）固定连接，借由可伸缩连接导线（8）串联起来的两段式电加热棒（10）中的一段与硬化导电层I（2）做导电连接，另一段与硬化导电层II（4）做导电连接，牵拉头（9）的底面与硬化导电层II（4）的上表面相胶合，牵拉头（9）的其余面与仿鲨鱼鳞片表皮层（5）下表面所开设的若干牵拉孔（12）相对应固定连接，仿鲨鱼鳞片表皮层（5）的上表面制作有若干高逼真仿鲨鱼微鳞片（11），仿鲨鱼鳞片表皮层（5）上开有一定数量、规则排列的通孔型表皮泌液微孔（13），硬化导电层II（4）上开有一定数量、规则排列且与表皮泌液微孔（13）对应连通的硬化导电层II输液通孔（14），硬化导电层I（2）上开有一定数量、规则排列的硬化导电层I输液通孔（15），支撑座（1）上开有一定数量、规则排列且与硬化导电层I输液通孔（15）对应连通的支撑座输液通孔（16）；还包括一减阻剂液路系统，所述减阻剂液路系统包括储液罐（17）、管路（18）、单向阀I（19）、单向阀II（20），储液罐（17）用于存储水溶性减阻剂以作为缓释用减阻剂的来源，一定数量的单向阀I（19）固定于支撑座（1）下表面上，其来流端通过管路（18）连通储液罐（17），其去流端依次经由支撑座输液通孔（16）和硬化导电层I输液通孔（15）与减阻剂液体层（6）连通，一定数量的单向阀II（20）固定于硬化导电层II（4）下表面上，其来流端与减阻剂液体层（6）连通，其去流端依次经由硬化导电层II输液通孔（14）和表皮泌液微孔（13）与仿鲨鱼鳞片表皮层（5）外空间相连通。