北京鸭毛被美国科学家研讨怎么协助改善大型船舶飞行功能

　　9月3日 美国《群众机械》月刊网站8月30日报导称，对世界最大的那些船舶功能改善而言，鸭毛是下一场革新。美国科学家弗吉尼亚理工大学研讨人员法尔扎德·艾哈迈迪购买了北京鸭毛进行了专门研讨， 鸭毛将协助怎么改善大型船舶飞行功能。

　　当本年春天“长赐”号货轮在苏伊士运河停滞时，人们才了解到当今集装箱船的体积有多大——仅在曩昔20年间，它们的体积就添加了一倍。

　　跟着集装箱船体积增大，海洋工程师有必要想办法进步这些海上庞然大物的行进功率。详细而言，他们正在寻觅能够削减阻力、操控排放并终究进步燃料功率的新资料。

　　这是美国科学家弗吉尼亚理工大学研讨人员法尔扎德·艾哈迈迪和乔纳森·博雷科的观念。他们在曩昔10年里研讨了鸭毛的结构和功能，以了解鸭子怎么能够如此轻松地完成水下和水面环境之间的切换。

　　把握了这些常识的艾哈迈迪和博雷科研制出了一种人工鸭毛，他们期望工程师有朝一日能将其使用于船舶外部，使船舶能够更高效地在水中飞行。本年夏天早些时候，他们在美国化学学会《使用资料与界面》杂志上宣布了这一研讨成果。

　　世界造船开展研讨新活动，“第四届2021年LNG动力船和LNG技术装备上海世界峰会”暨“第6届2021年LNG和天然气工业立异上海世界峰会”将于2021年10月26日-27日举行。一起，还将于2021年10月28日举行“2021年甲醇燃料动力系统工业开展上海世界论坛”。咨询：或

　　这些人工鸭毛的故事始于2008年，其时博雷科是坐落美国北卡罗来纳州达勒姆的杜克大学的机械工程专业研讨生。分给他的停车位坐落教职工停车场的最远区域，这意味着，他每天下车后要走适当长的一段路才能到教室。这条路通过一个池塘，有一天，博雷科注意到，一只鸭子下潜后浮出水面，颤动茸毛后甩掉了水。博雷科意识到，这是“去湿化”的进程。“去湿化”是一个流体力学术语，指的是呈薄膜状的液体缩成液滴，就像雨点落在叶子上那样。

　　鸭子鄙人潜时会接受流体静压力，即水施加的、跟着深度添加而增强的力。关于潜水员来说，这是一种了解的现象。任何跳入深水并感觉到耳鸣的人对此也不生疏。要继续下潜，鸭子有必要让水进入茸毛，以减轻部分压力；不然就会因浮力太强而被弹回水面。可是，博雷科其时没有澄清鸭毛这种“去湿化”资料怎么能够在不被渗透的情况下答应足够多的水进入其间。用博雷科的话说，在这个临界点，鸭毛将“不可逆转地被打湿”。

　　几年后，已成为弗吉尼亚理工大学机械工程学副教授的博雷科招募了艾哈迈迪和一支研讨生团队，总算进行了能给他期盼已久的答案的试验。

　　艾哈迈迪从一家网上批发商那里订货了野鸭和北京鸭的茸毛。他将用防水胶带处理过的这堆茸毛放在一个加压室内，加压室的上方有一个装有蒸馏水的浅水池。在茸毛下方有一台数码相机，能够让艾哈迈迪观察到水何时彻底进入了这堆茸毛。

　　艾哈迈迪发现，跟着茸毛的层数添加，推进水进入茸毛所需的压力也在添加。博雷科说，这一发现令该团队感到意外。此前的研讨标明，羽小支之间空间的巨细是影响水进入茸毛方法的仅有要素。

　　只需水没有进入最底层的茸毛，鸭子就能够坚持住“气囊”，令茸毛不会不可逆转地被打湿。这些“气囊”对鸭子从头浮出水面、抖干茸毛至关重要；没有它们，鸭子就会沉入水中。

　　艾哈迈迪的试验设计不只提醒了茸毛的特性，还提醒了一些根本的鸟类解剖学常识。

　　每种鸭子都进化到了必定程度，其茸毛层数正好使其在潜水时能坚持茸毛基部枯燥。

　　了解到茸毛湿润和“去湿化”的原理后，研讨团队便开端研制一种人工产品，用激光在铝箔上切出细微的缝隙以仿照鸭毛的羽小支。博雷科说，他们受生物启示做成的“茸毛”的特性与鸭毛“彻底相同”。