Surfaces non lisses biomimétiques inspirées des denticules : Progrès dans la réduction de traînée et les applications antifouling

Réussir à réduire efficacement la traînée et à prévenir la colonisation biologique sur des surfaces en mouvement à grande vitesse dans des fluides visqueux demeure un défi technologique important. Au cours de millions d'années d'évolution, les organismes naturels ont développé des microstructures de surface uniques qui minimisent efficacement la résistance au frottement de surface (RFS) et atténuent le biofouling dans des environnements complexes. Par conséquent, examiner la relation intrinsèque entre les structures de surface uniques des organismes et leurs fonctions de réduction de traînée/antifouling peut fournir des inspirations novatrices pour la conception de surfaces à grande vitesse avec une RFS et un biofouling minimisés. Comparé à l'environnement aérien, l'environnement marin est plus compliqué et considéré comme plus représentatif. Les poissons, en tant que représentants typiques des organismes marins, possèdent d'excellentes dynamiques fluides et des capacités antifouling. Ainsi, le requin—un prédateur marin apex— a été sélectionné comme prototype biologique. À partir des caractéristiques structurelles des denticules de peau de requin, la revue propose une discussion détaillée sur les techniques de fabrication pour produire des surfaces inspirées des denticules biomimétiques, Sharklet AFTM et motifs biomimétiques Sharklet. De plus, les effets et les mécanismes responsables de la réduction de traînée et de l'antifouling sur ces surfaces bio-inspirées sont examinés de manière systématique. Enfin, les applications de surfaces non lisses biomimétiques dans l'aérospatiale, la biomédecine et d'autres domaines sont brièvement discutées. L'état actuel de la recherche et les orientations futures des technologies pour des surfaces non lisses biomimétiques sont esquissés, mettant en évidence le manque de revues complètes dans des domaines peu explorés tels que l'aviation. Cette étude vise à servir de référence précieuse pour la conception et le développement de surfaces biomimétiques multifunctionnelles.