沖蝕廣泛存在于機械、冶金、能源、建材、航空和航天等許多工業部門，已成為材料破壞或設備失效的重要原因之一，由沖蝕引發的一系列問題越來越為國內外學術界和工程領域所重視。

       日前，國際著名學術期刊Langmuir（2012, 28，2914-2921）以“Erosion Resistance of Bionic Functional Surfaces Inspired from Desert Scorpions”為題發表了吉林大學工程仿生教育部重點實驗室韓志武教授及其研究小組在仿生功能表面抗沖蝕方面的最新研究成果，引起國際科技界、工業界、航空界和商業界的極大關注。國際上有重要影響的《ACS News Service Weekly PressPac》進行了亮點評論，《Scientific American》、《The Economist》、《Science Daily》、《EurekAlert》和《AirspaceMag》等著名科技新聞雜志對此也進行了長篇專題報道，并給予了高度評價，稱韓教授領導的研究小組首次發現了黃肥尾沙漠蝎子（Androctonus Australis）體表抗沖蝕的秘密，其體表背板的特殊構造使它們具有抵御風沙沖蝕的能力，找到了解決機械運動部件抗沖蝕的一種仿生學新方法。這一研究成果隨后又被60多家國際科技新聞雜志或科技網站報道和轉載。

       生物在漫長的自然選擇過程中，經過數億年的進化優化逐漸形成了具有優異功能的體表來適應惡劣環境。韓志武教授及其研究小組在國家自然科學基金等項目支持下，深入研究了黃肥尾沙漠蝎子抗風沙沖蝕的特性，發現了沙漠蝎子在氣沙兩相流作用下，其體表抗沖蝕的作用機理和特征規律，揭示了沙漠蝎子背部形態、微觀結構與柔性等多因素的綜合影響機制，建立了沙漠蝎子體表抗沖蝕的計算模型和仿生模型。他們依據蝎子體表在紫外光照射下散發熒光的特性，通過三維激光掃描以及體視顯微鏡與紫外光相結合等方法，對沙漠蝎子背部進行了觀測，獲得了蝎子背板的橫向和縱向輪廓曲線，發現蝎子背甲由十分堅韌的幾丁質膜構成，背板表面分布有圓形凸包顆粒，背板前端顆粒尺寸較大，后端顆粒尺寸較小。背板和腹板兩側通過柔性側膜連接，背板之間通過柔性節膜連接。節膜具有伸縮性，在連接處形成凹槽。節膜和側膜的柔性連接有助于緩釋沙粒沖蝕的能量，圓形凸包顆粒和節膜處的凹槽能夠改變氣沙兩相流邊界層狀態，從而使沙漠蝎子具有抵御沙粒沖蝕的能力，在嚴苛的沙暴沖蝕環境中得以生存。

       功能表面仿生設計與制造是機械工程與生命科學密切結合形成的新興交叉領域，其核心科學問題是生物優異功能表面的形成機理和作用規律，以及仿生功能表面設計原理和制造技術。從沙漠蝎子利用體表背板抵御沙漠風沙侵蝕獲得靈感，韓志武教授及其研究小組提出了抗沖蝕功能表面多元仿生綜合設計原理，這些發現不僅有助于采用仿生功能表面解決直升機旋翼、火箭發動機噴嘴、渦輪葉片、管道和其他機械零件表面損傷的難題，還會給材料科學領域帶來許多新的發展機會。