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一些海洋哺乳动物用来在水下滑翔的鳍状肢与客机和战斗机的机翼有很多共同之处。
一个来自杜克大学、西切斯特大学和美国海军学院的跨学科科学家团队最近通过在水洞中测试比例模型，发现人造机翼和海洋哺乳动物鳍状肢有多么相似。
“最终，目标是更好地理解动物如何移动和操纵，”杜克大学机械工程和材料科学教授 Laurens Howle 说，他是 The Journal of Experimental Biology 研究的合著者。“这项[研究]是朝着这个方向迈出的一小步。”
他和他的同事想知道一些 海豚、鲸鱼 和鼠海豚需要多少能量来替代它们路径中的水——这是一个跨越生物学和工程学的问题。“生物学家由内而外看；工程师由外而内看，”Howle 告诉 ScientificAmerican.com。
所有研究的七个物种都具有相对不灵活的鳍状肢，这些鳍状肢像飞机的机翼一样伸展。 确定了两种通用形状，它们在产生升力和克服阻力方面的能力有所不同。 瓶鼻海豚的几乎三角形的鳍状肢在流体动力学上是最有效的。 Howle 说，这种形状意味着海豚“以最小的阻力成本产生最大的升力”。 港海豚在频谱的另一端划水，其鳍状肢的效率比瓶鼻海豚的鳍状肢低约两倍半。
波音 737 的三角形机翼在设计时考虑了效率，但 Howle 说，“现代战斗机更像是三角翼”。 “它们有足够的动力，所以它们不需要担心效率。” 他补充说，这种与港海豚相同的形状对于达到超音速是必要的。“但这并不是动物会关心的任何事情。”
美国海军正在资助进一步研究如何将大自然的杰作应用于其自身技术。 Howle 预计这些发现不会影响下一代战斗机的设计，但一点仿生学可能会改进未来的潜艇。
瓶鼻海豚图片由 FourOaks 通过 iStockPhoto 提供。