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一些海洋哺乳動物用來在水下滑翔的鰭狀肢與客機和戰鬥機的機翼有很多共同之處。
一個來自杜克大學、西切斯特大學和美國海軍學院的跨學科科學家團隊最近透過在水洞中測試比例模型，發現人造機翼和海洋哺乳動物鰭狀肢有多麼相似。
“最終，目標是更好地理解動物如何移動和操縱，”杜克大學機械工程和材料科學教授 Laurens Howle 說，他是 The Journal of Experimental Biology 研究的合著者。“這項[研究]是朝著這個方向邁出的一小步。”
他和他的同事想知道一些 海豚、鯨魚 和鼠海豚需要多少能量來替代它們路徑中的水——這是一個跨越生物學和工程學的問題。“生物學家由內而外看；工程師由外而內看，”Howle 告訴 ScientificAmerican.com。
所有研究的七個物種都具有相對不靈活的鰭狀肢，這些鰭狀肢像飛機的機翼一樣伸展。 確定了兩種通用形狀，它們在產生升力和克服阻力方面的能力有所不同。 瓶鼻海豚的幾乎三角形的鰭狀肢在流體動力學上是最有效的。 Howle 說，這種形狀意味著海豚“以最小的阻力成本產生最大的升力”。 港海豚在頻譜的另一端划水，其鰭狀肢的效率比瓶鼻海豚的鰭狀肢低約兩倍半。
波音 737 的三角形機翼在設計時考慮了效率，但 Howle 說，“現代戰鬥機更像是三角翼”。 “它們有足夠的動力，所以它們不需要擔心效率。” 他補充說，這種與港海豚相同的形狀對於達到超音速是必要的。“但這並不是動物會關心的任何事情。”
美國海軍正在資助進一步研究如何將大自然的傑作應用於其自身技術。 Howle 預計這些發現不會影響下一代戰鬥機的設計，但一點仿生學可能會改進未來的潛艇。
瓶鼻海豚圖片由 FourOaks 透過 iStockPhoto 提供。