據(jù)說(shuō)大型金槍魚(yú)在海洋中的游速能夠達(dá)到80km/h。金槍魚(yú)的體型的確屬于游速快的流線形,但除此之外,應(yīng)該還有其他能減少水的摩擦阻力的訣竅。有一款產(chǎn)品的問(wèn)世正是源于這一思路。那就是日本立邦船舶涂料開(kāi)發(fā)的防污船底涂料“LF-Sea”。
秘密在于表面的粘膜
不停高速游動(dòng)的金槍魚(yú)身上沒(méi)有魚(yú)鱗,其身體表面覆蓋著黏滑的粘膜。雖然詳情還不得而知,但有看法認(rèn)為,在這種粘膜的作用下,處于湍流狀態(tài)的邊界層的摩擦阻力會(huì)減弱。其實(shí),已經(jīng)有研究表明,在液體中添加極少量的高分子之后,湍流的液體摩擦阻力將會(huì)減弱(湯姆斯效應(yīng)),在金槍魚(yú)的身體表面或許也屬于同樣的現(xiàn)象。
“因?yàn)閺氖碌氖谴淄苛祥_(kāi)發(fā),我經(jīng)常思考能不能從魚(yú)和海洋生物中獲得開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的靈感”,日本立邦船舶涂料技術(shù)本部執(zhí)行董事山盛直樹(shù)把目光瞄準(zhǔn)了金槍魚(yú)。船舶在航行時(shí),接觸海水的船底表面摩擦占了全部阻力的50~80%。按照山盛的想法,船舶如果能實(shí)現(xiàn)粘膜與海水的液液接觸,而不是固體(船底)與海水直接接觸,應(yīng)該能減小阻力。
為此,山盛采用了在船底涂料中摻入親水性高而且具有粘性的水凝膠,由此降低與水的摩擦的方法。水凝膠中橋聯(lián)的高分子能夠形成三維網(wǎng)眼構(gòu)造,在網(wǎng)眼中存水。在日常生活之中,海帶濃湯和瓊脂也屬于這一類(lèi)。
如此一來(lái),既不損害船底涂料防止藤壺等水生生物附著的根本目的,又能夠減弱海水摩擦阻力的LF-Sea便應(yīng)運(yùn)而生。經(jīng)確認(rèn),采用該涂料的輪渡能夠節(jié)約燃耗3.4%左右。雖然只有區(qū)區(qū)3.4%,換算成燃料成本也能夠節(jié)約1000萬(wàn)~2000萬(wàn)日元左右。因此,自從2008年投產(chǎn)以來(lái),已經(jīng)獲得了600余艘船只的采用。