Stony Brook研究成果挑战鲨鱼皮游泳衣设计
Stony Brook Research Stirs Debate about Sharkskin and Swimming Speed

鲨鱼皮上的沟槽结构被用于飞机机翼、风涡轮叶片，还有世界级比赛使用的游泳衣。正是这种微型凹槽结构启发了流线型、速度更快的游泳衣。但是SBU一项新研究中通过计算模型发现，鲨鱼皮肤上另一种的齿状结构实际上增加了50%的流体动阻力。这项研究被发布在Physics of Fluids上。

鲨鱼皮减少流体动阻力的能力已经在学术上争论了30年了。Fotis Sotiropoulos, Stony Brook工程与应用科学学院院长、该研究项目的领队，带领着Stony Brook和the University of Minnesota的研究人员建立了一个模型，模拟这种鲨鱼皮上的小型齿状物改变流体动阻力的能力，且达到了前所未有的清晰度。模拟结果显示这种齿状物并没有使水流更顺畅，反而明显地增加了阻力。

Sotiropoulos之前的工作注重于开发一套用来研究鱼的表面和游泳姿势对于流体力学方面的影响的计算工具。他和他的博士生Aaron Boomsma在论文中写到了他们对于鲨鱼皮流体力学的研究，“直接的、定量的，对于鲨鱼皮上的齿状物在湍流中的模拟。”

“我们的模拟非常确定地显示，被测试的鲨鱼皮结构事实上提升了阻力，高达50%。”

同时，研究人员在同样的湍流中测试了沟槽结构，显示出沟槽结构减少了5%的阻力。

这两种不同的结果源自于两种物体的不同结构：沟槽结构能够顺着它的沟脊减小黏滞力，因为它基本上是二维的，而复杂的三维齿状结构会产生湍流，扰乱原本的流向，难以减轻黏滞力。
“这是一个非常好的尝试，我们受到大自然启并从中得益，虽然这种原始的自然机理很难被理解。”Sotiropoulos说。

Sotiropoulos组之后会拓展他们的研究内容，包括研究游泳时鲨鱼皮的齿状结构在不同压力下的表现。但是， Sotiropoulos说，需要再下一代超级计算机才能完全理解这种奇妙的相互作用。

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