中科院研发仿生蒙皮材料，油轮油耗大幅降低

中科院研发仿生蒙皮材料，油轮油耗大幅降低

中国科学院宁波材料技术与工程研究所近期研发出一种新型螺旋桨仿生蒙皮材料，该材料灵感来源于宽吻海豚的皮肤特性，能够显著降低油轮的油耗。通过在超大型油轮（VLCC）上应用这种仿生蒙皮，实测数据显示燃油消耗降低了约2%，在2.5年的材料生命周期内，预计可实现平均1.5%的综合节能效果。这项技术不仅带来可观的经济效益，也为航运业的绿色发展提供了新的解决方案。

这项创新技术的核心在于对宽吻海豚皮肤特性的模仿。宽吻海豚在水中游动时，其皮肤表面的微米级沟槽结构能够有效减少水的摩擦阻力。这种结构通过产生湍流效应，使得水流在海豚身体表面形成更稳定的边界层，从而降低能量消耗。

中科院宁波材料所的研究团队正是受到这一自然现象的启发，开发出了具有类似微结构的仿生蒙皮材料。这种材料表面布满了精细的微槽，能够模仿海豚皮肤的流体动力学特性，显著降低螺旋桨在水中旋转时产生的摩擦阻力。据研究团队介绍，这种仿生蒙皮的表面微槽深度和间距经过精心设计，以达到最佳的减阻效果。

超大型油轮（VLCC）是全球海上运输的重要力量，其能耗和排放一直备受关注。中科院宁波材料所研发的仿生蒙皮材料在VLCC上的应用，为这一领域带来了突破性的节能效果。

在实际测试中，安装了仿生蒙皮的VLCC在航行过程中表现出明显的燃油节省。数据显示，与未使用仿生蒙皮的油轮相比，新型材料使得燃油消耗降低了约2%。考虑到VLCC巨大的燃油消耗量，这一比例的节省将带来显著的经济效益。研究人员还指出，在2.5年的材料生命周期内，预计可实现平均1.5%的综合节能效果。这一数据充分展示了仿生蒙皮技术在实际应用中的稳定性和可靠性。

这项技术的问世，不仅为船舶节能提供了新的解决方案，更为重要的是，它为航运业的绿色发展开辟了新的路径。随着全球对碳排放和能源效率的关注日益增加，航运业面临着巨大的减排压力。仿生蒙皮技术的出现，为这一挑战提供了一个创新性的答案。

与传统的节能措施相比，仿生蒙皮技术具有独特的优势。首先，它不需要对船舶的结构进行重大改造，只需在现有螺旋桨表面进行材料替换，大大降低了应用成本。其次，这种材料的维护相对简单，使用寿命较长，能够持续为船舶带来节能效果。最后，仿生蒙皮技术的节能效果显著，且具有较高的可靠性和稳定性，能够为航运企业带来持续的经济效益。

展望未来，这项技术有望在更多类型的船舶上得到应用。除了油轮，集装箱船、散货船等其他大型船舶也有望通过仿生蒙皮实现节能。此外，随着技术的进一步发展，这种仿生材料还有可能应用于其他需要减阻的领域，如风力发电叶片、飞机机翼等，展现出广阔的应用前景。

中国科学院宁波材料所研发的新型螺旋桨仿生蒙皮材料，以自然界的智慧为灵感，通过科技创新实现了船舶节能的新突破。这项技术不仅展示了仿生学在工程领域的巨大潜力，更为全球航运业的可持续发展提供了新的思路和解决方案。