我國研發(fā)出螺旋槳仿生蒙皮新材料節(jié)能降耗新突破

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2024-07-22 13:46:40 外向可樂Ce

我國研發(fā)出螺旋槳仿生蒙皮新材料

我國成功研發(fā)了一種創(chuàng)新的螺旋槳仿生蒙皮材料，為船舶行業(yè)帶來了革新。近期，首艘裝備這種新型材料的30萬噸級巨型油輪，圓滿完成了3次原油運輸任務，安全抵達泉州港。這一科技成果出自中國科學院寧波材料技術與工程研究所。我國研發(fā)出螺旋槳仿生蒙皮新材料。

船舶航行通常依賴螺旋槳來對抗水流阻力，而應用了仿生蒙皮的螺旋槳，在實際運營中的油耗降低了大約2%。預期在材料2.5年的使用壽命里，能夠持續(xù)實現(xiàn)約1.5%的節(jié)能效果。這意味著，每艘這樣的大型船只每年能節(jié)省超過300噸燃油，直接經(jīng)濟效益可達百萬元以上，并且能顯著減少超過900噸的二氧化碳排放，對環(huán)境保護貢獻巨大。

這項“船用仿生蒙皮減阻節(jié)能技術”，是寧波材料所與中遠海運能源運輸股份有限公司合作的結晶。研究團隊受到海豚皮膚特性的啟發(fā)，通過人工合成技術，制備了類似海豚皮膚的人造材料，即仿生蒙皮。海洋生物如海豚和鯊魚之所以能在水中自如游動，很大程度上歸功于其皮膚獨特的微結構、柔韌性和表面粘液的分泌，這些特性大大降低了它們在水中的阻力。

復現(xiàn)海豚皮膚的長期分泌粘液功能對人造材料而言是一大挑戰(zhàn)，但通過引入“類液態(tài)”材料概念，問題迎刃而解。這種材料通過在固體有機物分子中結合高度柔性的分子刷，不僅保持了固體材料的強度，還模擬出了粘液的潤滑效果。

這種集成了“類液態(tài)”動態(tài)界面材料和具有精細微結構的柔性材料的仿生蒙皮，一旦應用于螺旋槳表面，就能有效減少螺旋槳與水的摩擦力，同時降低反推力對水的作用，從而提升螺旋槳的工作效率并減少能源消耗。

鑒于該船用仿生減阻材料在節(jié)能減排方面的顯著成效，寧波材料所與中遠海運計劃將其廣泛應用于中遠海運的油輪艦隊，并有望未來進一步拓展至遠洋和內(nèi)河航運領域，推動整個行業(yè)的綠色轉型。

(責任編輯：盧其龍 CN070)

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