維護海洋權益、發展海洋經濟、建設海洋強國是我國當前的緊張發展戰略，船舶、艦艇、魚雷等水中航行體在海洋建設和國防中發揮偏重要作用，而航行體的活動速度和航程等除了與發動機推力性能相干外，最重要的影響因素是阻力。對于航行體活動阻力一樣平常包括興波阻力、壓差阻力和摩擦阻力，關于摩擦阻力，常規水面船舶外觀摩擦阻力約占總阻力的50%，水下航行體外觀摩擦阻力甚至占總阻力的70%，即使在高速活動的船舶中, 摩擦阻力也約占全阻力的40%，故摩擦阻力在海中航行體的阻力中扮演偏重要的角色。

在摩擦阻力研究過程中，大天然賦予了人們許多靈感與啟示，生物的宏觀與微觀結構、外形及活動方式都是經過數億年生物進化的效果，很多功能超出了人類的想象。植物中的荷葉、芋葉、水稻葉、玫瑰花瓣等，昆蟲中的蟬翼、水黽腿、蝴蝶同黨等，因為它們外觀的特別微觀結構使固/液界面形成氣膜，水滴不能潤濕，展現超疏水性，很多學者將其應用于減阻領域。

這種超常的疏水性，源于生物外觀復雜的三維介于微米-納米尺度的外觀結構，使水滴和沾染物與生物外觀的現實接觸面積變得很小。生物體特別的微-納米結構賦予其特別的潤濕性，固體外觀的化學組成、粗糙程度決定了液滴與固體外觀之間黏附力的大小與固體外觀的潤濕性，固體外觀的潤濕性通常以測量接觸角的方法來判斷。經研究發現，所謂超疏水外觀，通常是指水滴在固體外觀的接觸角大于150°、滾動角小于10°、具有極強疏水性的一類外觀。從流體力學的角度來看，超疏水外觀的減阻機理現實上是在流體流經固體外觀時存在一個滑移速度，也就是在流/固界面上存在滑移邊界條件。滑移長度理論認為，當流體流經疏水外觀時，產生了壁面滑移，使得邊界面上的速度梯度減小，從而減小了邊界上的剪切力；同時因為邊界面上的速度梯度減小，推遲了層流附著面流態的變化，使得附著面的層流流態更加穩固，也使得層流邊界層和層流附面層的厚度增長，這些因素的共同作用產生了減阻結果。

隨著微／納米科技及其相干領域的發展，超疏水性外觀具有廣泛的應用前景，受到各國學者的密切關注，人們開始積極自動研究并制備這種超疏水性外觀。雖然超疏水外觀一樣平常都具有粗糙的外觀微納結構以及較低的外觀能，但不是所有的超疏水外觀都具有減阻結果，甚至還有增阻征象發生。現階段實驗效果注解，在相對較低的速度時，疏水性粗糙壁面可以得到10%的減阻結果，并且這種模型的減阻結果隨著雷諾數的增長而減小。因此，制備具有粗糙的外觀微納結構以及較低的外觀能的超疏水性外觀時，還要控制其影響因素，重要是固體外觀化學組成和外觀微觀結構，還有當材料外觀的化學組成對外部的刺激敏感時，考慮外部環境因素的影響。在研究過程中對上述因素影響形成了一些認知，重要有

（1）固體外觀化學組成直接影響到液滴對其的潤濕性及接觸角，固體外觀自由能值越小，越難以被液體潤濕，如聚四氟乙烯等高聚物屬；

（2）對固體外觀潤濕性的作用僅僅靠改變固體外觀化學組成是不能達到的，而且必要外觀微觀結構保證固體外觀與水的接觸角不小于150°；

（3）外部環境通過影響改變外觀的微觀結構或基團的排序改變固體外觀潤濕性。

疏水外觀及減阻技術經過幾十年的發展，發現超疏水是一種簡單高效的水下減阻方式，也獲得了大量研究成果，但距離工程應用還有肯定距離，存在一些必要深入研究的題目，諸如超疏水外觀減阻的方式存在速度低、水深淺、時間短等限定條件，或者超疏水材料在長時間使用過程中，外觀會聚集雜物使疏水性削弱甚至喪失，還有目前許多疏水膜和基體的結合都是物理結合，結合力較差，薄膜容易脫落，導致外觀疏水性喪失等等。針對上述題目提出了后續發展的方向，重要有：

（1）目前研究工作重要集中在單一的減阻技術，在減阻范圍和幅度方面，都受到很大的限定，多種減阻技術的聯合將是將來研究的一個緊張方向，比如說超疏水技術和溝槽湍流減阻技術相結合，充分發揮各種減阻機理的優勝性，使減阻結果更好；

（2）現階段研究重要集中在減阻結果上，相干減阻理論或模型都有肯定的局限性，對于減阻機理方面的研究比較欠缺，此方面應該投入更多精力，分外是隨著數值模仿與粒子成相測速PIV等試驗技術的發展，可以很清晰的觀察微細流場演化，為揭示減阻機理提供了更多的手段；

（3）超疏水外觀駐留的氣體易受到壓力、水流等因素的影響隨時間失去而無法獲得增補，行使仿心理念，通過修建超疏水特征外觀，在壁面封存氣膜，深入研究并探求維持氣膜層穩固的可靠方法；

（4）隨著３Ｄ 打印技術的發展成熟，將來可用３Ｄ打印技術實現表／界面微觀結構的調控；

（5）多數減阻方法的研究如今依然處于實驗室階段，距規模化應用還有較大的距離，如何將減阻技術應用于工程實踐中，是減阻研究的一個緊張方面。

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