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第99章 游泳健将的“法宝”——鲨鱼与泳装

小问号

在2000年悉尼奥运会游泳比赛中,澳大利亚选手伊恩·索普穿黑色连体紧身泳装,宛如碧波中前进的鲨鱼,劈波斩浪,一举夺得3枚金牌,而他身穿的鲨鱼皮泳衣也从此名震泳界,风靡全球,并成为游泳健将们克敌制胜、勇夺金牌的“法宝”。2008年,美国《时代》周刊评选出的本年度50项最佳发明,鲨鱼皮泳衣也名列其中,这既说明高科技在体育用品中的应用越来越受到重视,又可见鲨鱼皮泳装在世界上的巨大影响。那么,泳装为什么要模仿鲨鱼皮来制作呢?

鲨鱼虽然强大无比,称得上“海中蛟龙”,可是它也有软弱的那一面、难堪的那一时!

鲨鱼怕海豚。我们知道鱼类怕鲨鱼,可是鲨鱼怕海豚。成群的海豚联合起来,有组织地围攻鲨鱼,轮番用有力的鼻子,击撞鲨鱼的体侧部。由于鲨鱼骨骼是软的,防护内脏的能力差,聪明的海豚抓住其要害,拼命地撞击,不让它有喘息之机,直到把鲨鱼的内脏撞坏为止,往往鲨鱼在一场围歼战中很快毙命。

鲨鱼“活”得很累。鲨鱼必须不停游泳,让水通过鳃,否则就会窒息,而且鲨鱼和硬骨鱼类不同,它没有鳔来控制浮潜。鲨鱼密度比水稍大,如果它们不积极游动,就会沉到海底。游泳时,鲨鱼主要是靠身体像蛇一样的运动,并配合尾鳍像橹一样的摆动向前推进。鲨鱼多数不能倒退,很容易陷入像刺网这样的障碍中,而且一旦陷入就难以自拔。瞧,在海洋中,有谁知道或理解鲨鱼的这些难处呢?我们都知道它游得快,力量无比,看到的都是它阳光威猛的那一面呀!

当然,鲨鱼也有风光、骄傲之处,仅仅游泳速度就让人类惊叹不已。起初,我们都认为鲨鱼的游泳速度与流线型身体有关,而且认为它的皮肤一定是非常光滑的,这样就没有摩擦力啦。遗憾的是,事实并不是这样。鲨鱼的皮肤上有一些粗糙的齿状凸起,在显微镜下检查鲨鱼的皮肤时,意外地发现鲨鱼的鳞屑是扇形的,而且有小槽,这些凸起、小槽等能有效地引导水流,让鲨鱼游得更快。运动学专家们根据这个原理设计出了一种特殊的泳衣——连体“鲨鱼装”,它不仅能引导水流,还能收紧身体,避免皮肤和肌肉的颤动,能让穿着这种泳衣的游泳运动员的竞争力更强。这种泳衣还充分融合了仿生学原理:在接缝处模仿人类的肌腱,为运动员向后划水时提供动力;在布料上模仿人类的皮肤,富有弹性。实验表明,这种仿制鲨鱼皮的纤维可以减少3%水的阻力,这在1%秒就能决定胜负的游泳比赛中意义非凡。1999年10月,国际泳联正式同意运动员穿上鲨鱼皮泳装。在悉尼奥运会上,澳大利亚游泳名将索普穿的就是这种泳装。现在,鲨鱼皮泳装已经改进到第四代了,据说这种新式设计能让游泳选手的成绩大大提高。

关于鲨鱼的皮肤,科学家在深入的研究中还发现,按照常理,表面越光滑产生的阻力就越小,越节能。可是,专家们做了各种测试,结果表明:摩擦损失的能量比光滑表面还要小10%。于是,飞机设计师萌生了这种奇妙的设想:用鲨鱼的仿生皮肤来包裹空中客车的外表面。这样,每年来往于世界各地的飞机节省的燃料价值可达数十亿美元之多,造成温室效应的二氧化碳和氮氧化合物也会大大减少呢。

鲨鱼皮,让人类学会了设计新型泳装,并产生了让飞机有效节能的奇思妙想!

“小档案”

2000年设计制作并一举成名的鲨鱼皮泳装,属于第一代,它用纤维模仿鲨鱼皮肤结构,能引导周围的水流,减少水阻力并提高游泳速度3%~7.5%。在悉尼奥运会上,有83%的参赛选手选择身穿鲨鱼皮参加比赛。2004年,第二代鲨鱼皮泳装诞生,它是在第一代的基础上,在面料的表面加上颗粒状的小点,目的是减少30%的水阻,整体功能比第一代提升7.5%。在这一年的雅典奥运会,获得奖牌的运动员中有47人穿着这种泳装登上了领奖台。2007年,第三代鲨鱼皮泳装问世,它是由防氧弹性纱和特细尼龙纱组成,其弹性比同类产品高15%,可以减少肌肉振动和能量损耗。在这一年,先后有世界各国运动员穿上它21次打破世界纪录。2008年,第四代鲨鱼皮泳装在世界游泳大赛上闪亮登场,它是由极轻、低阻、防水和快干性能的一种面料组成,是以高科技熔接生产的无皱褶比赛泳装。在近1个月内产生的16项新的世界纪录中,有14项是由选手穿着这款泳装创造的。但是这种鲨鱼皮泳装太贵,一件泳装的造价约在人民币7000元以上,而且为了达到最佳效果,也只能穿6次而已。