自从法国数学家让·勒隆德·达朗贝尔提出一个理论,即一个具有自由滑移表面的理想物体在液体中移动时的阻力为零以来,科学家们一直在试图证明这一点。他们成功地减少了阻力,但从未成功地真正消除它。随着新的研究将水中阻力降低90%,这种情况可能会发生改变。
由沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学领导的一个科学家团队成功地通过在物体周围制造气泡来减小物体上的阻力。有两个实验。两项试验都包括把直径为2厘米的圆球扔进水里。它们的不同之处在于两个球的处理方式和水的温度。
第一个球被加热到400°C,然后放入一个95°C的容器中。当球掉进水里时,它立刻把周围的水都烧开了。这确保了球周围不断地冒出水蒸气,大大减少了阻力。
第二个球有一层超疏水材料的涂层,可以排斥水。它被放入装有室温水的容器中。通常用在汽车后视镜上的防水剂喷雾在球和水之间保持了一层气体,再次在很大程度上减少了阻力。
“在流体动力学的研究中,我们一直使用一个假设的球体,因为直到现在,我们还无法创造一个具有自由滑移表面的物体。”该研究的合著者之一、高性能计算研究所的埃弗特·克拉斯布尔博士说。“它可能成为一些基本流体动力学理论的教科书例子。”
类似的技术在过去被用于制造超空泡鱼雷,利用蒸汽气泡来减少阻力。这使得鱼雷可以以高达400公里/小时的速度移动。然而,之前的方法只减少了10%到20%的阻力。这项新的研究表明,结果减少了90%的阻力。尽管它仍然不是无阻力的,但这是我们迄今为止最接近消除阻力的一次。
如果我们想让我们的船沉得更快,就这么做。