研究如何減小液體的阻力

如果船體塗有特殊的高科技空氣滯留材料，達到全球二氧化碳的百分之一2可避免的排放量。這是波恩大學的科學家與聖奧古斯丁和羅斯托克的同事在最近的一項研究中得出的結論。根據該研究，由於阻力減小，船舶可節省高達20％的燃料。如果還考慮所謂的防汙效果，例如船體上生物的減少，則減少甚至可以加倍。該研究現已發表在“ 哲學交易 ”雜誌上。

船舶是世界上最糟糕的燃料消耗品之一。它們共計每年燃燒約2。5億噸，向空氣中排放約10億噸二氧化碳 - 大約相同於整個德國同期排放的二氧化碳量。造成這種情況的主要原因是船體和水之間的高度阻力，這會不斷減慢船的速度。根據船舶的型別，拖動佔能源消耗的90％。這也使其成為一個巨大的經濟因素：畢竟，燃料消耗是運輸成本的一半。

使用技術技巧可以顯著減少拖動。例如，所謂的“微泡技術”主動在船體下方泵送氣泡。然後船在泡沫地毯上行進，這減少了阻力。然而，氣泡的產生消耗了很多能量，總節約效果非常小。

塗料保留空氣數週：新型高科技塗料可能是一種解決方案。它們可以長時間保持空氣。“大約十年前，我們已經能夠在原型上展示原則上可以減少高達百分之十的阻力，”波恩大學植物生物多樣性尼斯研究所的Matthias Mail博士解釋道，該研究的作者之一。“我們在羅斯托克大學的合作伙伴後來用我們開發的另一種材料減少了30％。” 從那時起，各工作組就採取了這一原則並進一步發展。該技術還不夠成熟，不適合實際使用。儘管如此，作者預測中期的燃料節省潛力至少為5％，但更有可能達到20％。

他們在由艾薩克·牛頓（Isaac Newton）創立的英國皇家學會哲學交易期刊上發表的論文中，計算了這將帶來的經濟和生態優勢。例如，從巴爾的摩（美國）到不來梅港的商業集裝箱船可以將其燃料成本降低多達160，000美元。在世界範圍內，溫室氣體二氧化碳的排放量最多將減少1。3億噸。

考慮到藤壺和其他水生生物的生長減少，造成巨大的額外阻力損失，這一數量甚至上升到近3億噸。這對應於全球CO的近1％2排放。“當然，這些數字是樂觀的，”Mail說。“但他們表明這項技術有多大潛力。”

疏水漂浮蕨類植物：高科技層次基於自然界的模型，如漂浮的蕨類Salvinia molesta。這是非常疏水的：當浸沒並再次拉出時，液體立即滾落。之後，植物完全乾燥。或者更準確：首先它從未真正變溼。因為在水下，蕨類植物將自己包裹在極薄的空氣中。這可以防止植物與液體接觸 - 即使在長達數週的潛水期間也是如此。科學家稱這種行為是“超疏水的”。

槐葉萍在葉子表面有一些類似打蛋的毛髮。它們的底部是防水的，但在它們的尖端是親水的。透過這些髮梢，水生蕨類植物牢固地“固定”自身周圍的水層。它的小氣流被水層保持在原位。也許這個原則很快就會在完全不同的背景下引起轟動：作為油輪的強效潤滑劑。