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海洋动物如大白鲨、鲸鱼等可以在非常低摩擦阻力下迅速摆动，且人体不被别的海洋动物、微生物所粘附，其身体机能与本身构造将减阻与耐污特性充分发挥得酣畅淋漓。海洋动物的游街摩擦阻力低关键因为下列几层面要素：人体具备流线形且外皮具备晶体缺陷化构造；其本身代谢黏液驱逐粘附生物体，与此同时减少健身运动全过程原水的剪切应力。
在薛群基工程院院士担负的自然科学基金重点项目建设“深海航体表层设计方案与仿生技术减阻原理（51335010）”适用下，中科院深海新型材料与应用技术重点实验室与固态润化我国重点实验室协作，在表层多孔结构、表面对液阻的干扰体制上开展了操作系统的科学研究。运用3D打印出技术性得到了具备仿鲨鱼皮构造的平板电脑试件，根据测算仿真模拟、势流剖析和小型水洞试验检测，发觉流水在鲨鱼皮多孔结构中会产生微涡旋；当多孔结构的间距和深宽比做到一定值时，造成的微涡旋能有效的减少流水的摩阻。依据基础理论和测试数据，明确提出了微涡旋减阻原理；根据微涡旋减阻原理，设计方案了具备微孔板构造的亲水性镀层，完成了10%上下的减阻实际效果（http://dx.doi.org/10.1016/j.surfcoat.2017.03.048）。此外，受海洋动物外皮黏液减阻的启迪，试验室运用电堆积（ACS Appl. Mater. Interfaces, 2014, 6 (2): 1053–1060）和水热法，在网状金属表层制取亲油亲水性微结构晶体缺陷，并根据晶体缺陷对半固体石蜡开展存储，得到的类黏液遮盖表面，其减阻实际效果可做到30%以上（Scientific Reports, doi:10.1038/srep40038）。
图1 类黏液遮盖鲨鱼皮构造
根据以上科学研究結果，海洋资源原材料精英团队设计方案了低摩擦阻力海上石油泄漏收购设备，完成在海上高效率的石油泄漏收购（ACS Applied Materials & Interfaces, 2015, 7 (47): 26184–26194；《中国科学报》2016-05-23，第6版）；根据编制等系统设计方案的低表面微晶体缺陷蒙皮，已经汽艇等武器装备上开展长期当场检测。
图2 低摩擦阻力石油泄漏收购设备
毕业论文连接：
https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2017.03.048
https://www.nature.com/articles/srep40038
来源于：中国科学院宁波材料所
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