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技术人员正在为波音777F货机贴AeroSHARK薄膜 （图/汉莎技术）

【为飞机穿上“鲨鱼皮”】 文章图片

运动员的鲨鱼皮泳衣还带有拼接设计 ， 有助于划水 (资料图片)

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放大镜下看到的用于汉莎货运波音777F货机机身的“鲨鱼皮”薄膜细节 （图/汉莎技术）

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鲨鱼皮肤放大看 ， 会有一层这种结构的盾鳞 （资料图片）

□建平
看过奥运会的人 ， 可能都知道一种曾在2000年到2008年间大出风头的黑科技——“鲨鱼皮” ， 它曾帮助不少游泳运动员打破世界记录 ， 最终被国际泳联“封杀” 。 但这仍然是一种非常有效地减少阻力从而提升前行速度的仿生科技 。
如今 ， 它又被应用到航空领域 ， 正在成为飞机节能减排的“秘密武器” 。
最近 ， 德国汉莎集团宣布 ， 从2022年开始 ， 汉莎货运将为他们的所有波音777F货机穿上“鲨鱼皮” 。
仿生黑科技的鲨鱼皮泳衣
鲨鱼身体呈纺锤形 ， 皮肤表面有一层特殊的鱼鳞——盾鳞 。 这些盾鳞的长度约为100-200微米 ， 每一片盾鳞上有三个脊状的突起 ， 突起之间又具有圆弧底的沟槽 ， 形成一种“V”形凹槽结构 。 这些凹槽可阻止旋涡或者是湍流旋涡的形成 ， 于是铺着盾鳞的这种看似粗糙的皮肤 ， 可以让水流掠过皮肤时减小阻力 ， 鲨鱼也就游得更快 。 科学家正是发现了这种特性 ， 设计出了鲨鱼皮泳衣 。
1999年10月 ， 国际泳联正式允许运动员穿鲨鱼皮泳衣参赛 。 2000年悉尼奥运会上 ， 澳大利亚选手伊恩·索普穿着这种泳衣 ， 连夺3枚金牌 ， 令这种泳衣名震天下；2008年北京奥运会上 ， 美国名将菲尔普斯穿着第四代鲨鱼皮泳衣 ， 勇夺8枚金牌 。 但2009年7月 ， 国际泳联决定 ， 于2010年5月之后全球禁止穿这种高科技泳衣参赛 。
用于航空节能的新型鲨鱼皮贴膜
最近 ， 一款新型表面贴膜——AeroSHARK被研发出来 。 它也是模仿鲨鱼皮肤的精细结构 ， 应用于飞机表面时 ， 可以优化飞机空气动力学 ， 提高燃油效率 。 汉莎公司方面已公开宣称 ， 从2022年开始 ， 汉莎货运所有波音777F货机机身都将贴上这款“鲨鱼皮”薄膜 。
据了解 ， 以这种波音777F货机为例 ， 该薄膜预计可以使飞机在空中的摩擦阻力减少1%以上 。 以整个机队10架飞机来换算 ， 每年便可节省约3700吨燃油并降低约11700吨的碳排放 ， 相当于48班从法兰克福到上海的全货机航班的量 。
研究人员称 ， 之所以选择波音777F货机 ， 是因为它没有窗户等影响因素 ， 在技术应用上的面积会更大 ， 因此节能效果也更显著 。 当然 ， 这种“鲨鱼皮”贴膜也可以用于不同机型 。
不仅减阻 ， 还能抗菌
我们相信 ， 任何一种高科技都不会被浪费 。 虽然用在泳衣上 ， 不免让运动员有违竞技精神 ， 但这种鲨鱼皮却在其他更多方面找到了用武之地 。 除了用于飞机上 ， 目前 ， 美国海军方面也计划要将鲨鱼皮结构应用于潜艇 ， 令潜艇能保持更高速的行驶 。
最近 ， 还有公司正在根据鲨鱼皮的微型褶皱能减少微生物和细菌的接触面积、让它们附着不稳、更容易被海水冲刷掉的原理 ， 积极开发一些抗菌材料 ， 甚至已经开始在医用器材领域投入使用 。 比如一项特殊的抗菌技术——Sharklet（又名“鲨纹”）仿生抗菌防污技术 ， 就开始用于生产一种医疗器材 ， 可以起到很好的纯物理抗菌效果 。 未来 ， 它还将用于包括母婴用品、公共领域器材甚至各种生活用品上 。