鸭毛研究或将帮助船舶高效航行

    随着集装箱船体积增大，海洋工程师必须想办法提高这些海上庞然大物的行驶效率。为了获得灵感，他们可能会把目光投向另一群水上专家：鸭子。

    这是美国弗吉尼亚理工大学研究人员的观点。故事始于2008年。当时，研究人员注意到，一只鸭子下潜后浮出水面，抖动羽毛后甩掉了水。这是“去湿化”的过程。“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。

    鸭子在下潜时会承受流体静压力，即水施加的、随着深度增加而增强的力。任何跳入深水并感觉到耳鸣的人对此也不陌生。要继续下潜，鸭子必须让水进入羽毛，以减轻部分压力；否则就会因浮力太强而被弹回水面。但是，研究人员当时没有弄清鸭毛这种“去湿化”材料如何能够在不被浸透的情况下允许足够多的水进入其中。在这个临界点，鸭毛将“不可逆转地被打湿”。

    几年后，研究团队从一家网上批发商那里订购了野鸭和北京鸭的羽毛。将用防水胶带处理过的这堆羽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。在羽毛下方有一台数码相机，可以让研究人员观察到水何时完全渗入了这堆羽毛。研究人员发现，随着羽毛的层数增加，推动水进入羽毛所需的压力也在增加。

    只要水没有渗入最底层的羽毛，鸭子就可以维持住“气囊”，令羽毛不会不可逆转地被打湿。这些“气囊”对鸭子重新浮出水面、抖干羽毛至关重要；没有它们，鸭子就会沉入水中。

    了解到羽毛湿润和“去湿化”的原理后，研究团队便开始研发一种人造产品，用激光在铝箔上切出细小的缝隙以模仿鸭毛的羽小支。这些“羽毛”的特性与鸭毛“完全相同”。研究人员希望工程师有朝一日能将其应用于船舶外部，使船只能够更高效地在水中航行。

    （《参考消息》9.3 阿什莉·斯廷普森）