【視野】從座頭鯨身上找風(fēng)力發(fā)電的靈感

　　想象某天天氣晴朗，你開著小汽車出門，你愜意的將手伸出窗外，溫柔的和風(fēng)從指間滑過，將手并攏，風(fēng)吹過手心，形成一股向上的托舉力。
　　就是這種力量，使得飛機(jī)在空中翱翔，帶動(dòng)風(fēng)車的葉片旋轉(zhuǎn)。為了提升這些人造科技產(chǎn)品在空中的可操作性，科學(xué)家們希望借助來自海洋的專家——座頭鯨——的力量。 　　不像其他鯨魚，座頭鯨不僅僅靠捕食磷蝦生存，他們除了張開大嘴，游向甲殼綱的動(dòng)物，去吃個(gè)飽；還會(huì)捕食魚類。要知道魚類要比小蝦小蟹靈活許多，要想吃到這種美味，座頭鯨需要能夠完成急轉(zhuǎn)彎，這對(duì)這種巨型海洋生物而言可不是一件簡(jiǎn)單的事情。
　　據(jù)西切斯特大學(xué)的生物學(xué)家FrankFish介紹，為了能夠完成快速的轉(zhuǎn)向，座頭鯨要防止自身的鰭產(chǎn)生的阻力。如果一頭鯨魚需要完成一次急轉(zhuǎn)，他需要更多的上升力，從而從更高的角度對(duì)魚群發(fā)動(dòng)一次攻擊。但是如果這個(gè)角度變得太大，他的移動(dòng)就會(huì)兜上一個(gè)大圈子。
　　座頭鯨擅用自己的鰭制造上升力，從而發(fā)動(dòng)一次急轉(zhuǎn)攻擊魚群。這得益于他們的鰭尖端的結(jié)節(jié)(tubercles)結(jié)構(gòu)。 　　Fish教授和他的團(tuán)隊(duì)分別設(shè)計(jì)了帶有類似結(jié)節(jié)結(jié)構(gòu)的鰭和沒有結(jié)節(jié)的鰭，并在NavalAcademy的風(fēng)動(dòng)對(duì)比測(cè)試了兩類結(jié)構(gòu)，結(jié)果表明，這種結(jié)果能夠形成失速延遲(delaystall)，從而導(dǎo)致了攻擊角度增長(zhǎng)42%。 　　這種結(jié)構(gòu)如果安裝在風(fēng)車、風(fēng)扇、沖浪板，甚至水上飛機(jī)的相關(guān)結(jié)構(gòu)能夠發(fā)揮類似的效果。類似于獲得更高的攻擊角度，如果能過獲得更高的升力，就能獲得更多的能量。這一點(diǎn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)而言尤為重要，當(dāng)風(fēng)車受到來自兩個(gè)不同方向的風(fēng)力影響，兩股力量作用在風(fēng)車的葉片上，會(huì)導(dǎo)致葉片失速，具體到某個(gè)點(diǎn)上甚至?xí)毫讶~片。為了防止這種情況，我們只能將風(fēng)車的葉片的偏轉(zhuǎn)角設(shè)計(jì)的很小，這樣發(fā)電效率就會(huì)比較低。如果采用結(jié)節(jié)結(jié)構(gòu)，風(fēng)扇能夠獲得更大的升力，讓電機(jī)轉(zhuǎn)的更快，獲得更大的發(fā)電量，同時(shí)保證風(fēng)車的安全。