人工制备出具有海豚皮特征的人造材料——仿生蒙皮，用在螺旋桨上，可将水流与表皮的滑动摩擦转变为滚动摩擦，同时降低水与表皮之间的剪切力。使用这种新技术，能帮助大型油轮有效实现节能减排。

　　近日，首艘安装仿生蒙皮螺旋桨的30万吨级超大型油轮顺利靠泊泉州港，完成3个航次的原油运输任务。这是国际上首次将仿生柔性减阻材料应用于30万吨超大型油轮。

　　记者从中国科学院宁波材料所获悉，这种“船用仿生蒙皮减阻节能技术”正是由该所海洋关键材料重点实验室与中远海运能源股份有限公司联合攻关。

　　“船舶航行过程中，其能源消耗主要用于驱动螺旋桨产生推力。”宁波材料所曾志翔研究员介绍，船用发动机在驱动螺旋桨旋转时候，约70%的能耗转化为推力，约15%消耗于螺旋桨剪切水做功，剩余约15%则消耗于螺旋桨反推力对水做功。若能降低这些阻力，就有效节省船舶能耗。

　　科研人员注意到，海豚、鲨鱼等海洋生物之所以在海里游动时受到水的阻力极低，主要得益于其表面的微结构、柔弹性和表面粘液分泌特性。例如，海豚表皮在水流作用下，能产生微涡流，将水流与表皮的滑动摩擦转变为滚动摩擦，再结合表皮粘液的润滑特性，就能有效降低阻力。

　　通过提前布局，宁波材料所海洋关键材料重点实验室团队较早开展了表界面仿生滑移材料与海洋航体减阻方面的研究工作。

　　原理不难理解，但要把仿生滑移材料做出来却不容易。“人造材料易于实现海豚表皮表面微结构和柔弹性，但要模仿海豚表皮长期粘液分泌的特性，则相对比较困难。”曾志翔解释道。“类液态”材料有效解决了这一问题。

　　所谓“类液态”材料，就是指固体有机物分子内部接枝高度柔性分子刷，这样一来，既能保持固体材料的强度，又能达到类似于“粘液”的滑移特征。

　　曾志翔告诉记者，由于“类液态”材料是一种新材料，从理论设计到得到目标产物，科研人员首先进行了大量实验。其次，由于螺旋桨外沿线速度高达40m/s，为减阻蒙皮脱落，蒙皮和螺旋桨之间需有很强的粘结力。为此，科研人员又合成了一种新型高分子材料，作为粘结材料大大提高了结合强度。

　　仿生蒙皮就是由“类液态”特征的动态界面材料与具有0.1-0.2毫米尺寸微结构的柔性材料耦合而成。

　　“敷设于螺旋桨表面，能降低螺旋桨与水之间的剪切力，并减少反推力对水的做功。”曾志翔介绍。经过逾3.5万海里的3个航次原油运输任务实测，油轮实船油耗显示下降约2%。一艘30万吨级油轮一年可省油超300吨，相当于减少二氧化碳排放900吨，直接经济效益逾百万元。

　　记者了解到，该减阻材料将有计划地推广至中远海能旗下的100余艘油轮船队，未来还将向远洋及内河运输等全行业推广应用。