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中国船级社认证!宁波材料所研发“类液态”材料 给螺旋桨披上"海豚皮"
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  • 时间:2024-07-10 15:35
  • 来源:甬派来源:宁波市科学技术局
  • 日前,首艘安装仿生蒙皮螺旋桨的30万吨级超大型油轮,在历经200天、逾3.5万海里的原油运输任务后,顺利靠泊在泉州港码头。这是国际上首次将仿生柔性减阻材料应用于30万吨超大型油轮,完成了多航次、长航时、多海域的节能数据收集。


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    船舶航行过程中,其能源消耗主要用于驱动螺旋桨产生推力,从而克服船体与水之间的阻力,推进船舶前进。在中国科学院宁波材料所薛群基院士的布局下,该所海洋关键材料重点实验室研究员王立平、曾志翔带领研究团队开展了表界面仿生滑移材料与海洋航体减阻方面的研究工作,并与中远海运能源运输股份有限公司联合开展“船用仿生蒙皮减阻节能技术”项目科研攻关。


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    众所周知,海豚、鲨鱼等海洋生物在海里游动时具有极低的阻力,主要由于其表面的微结构、柔弹性和表面粘液分泌特性。对于人造的仿生减阻材料而言,表面微结构和柔弹性易于实现,但要模仿海豚表皮长期粘液分泌的特性,则相对比较困难。研究团队通过在固体有机物分子内部接枝高度柔性分子刷,成功研制出具有“类液态”特征的动态界面材料,将其与具有0.1-0.2毫米尺寸微结构的柔性材料耦合后,制成的仿生蒙皮,敷设于螺旋桨表面,能够降低螺旋桨与水之间的剪切力,并减少反推力对水的做功,进而提高了螺旋桨效率,降低能耗。

    监测数据显示,螺旋桨表面敷设仿生蒙皮后,实船油耗下降约2%。按此计算,一艘超大型油轮每年可节约燃油300吨以上,直接经济效益达100万元以上,减少CO₂排放量900吨以上。

    宁波材料所有关负责人表示,该船用仿生柔性减阻材料已取得中国船级社产品认证,满足控制船舶有害防污底系统国际公约要求。研究团队将持续推动螺旋桨减阻节能技术研究,联合中远海运能源尽快将船用仿生柔性减阻材料向远洋及内河运输等全行业推广应用,促进营运船舶的绿色化、低碳化发展,为实现我国船舶新功能材料的自主可控提供保障。

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