中新社西安5月30日電 (記者 李純)從秦嶺竹葉到飛機除冰，從沙壟結構到減少風阻，從遨游深藍到振翅蒼穹，面對科研道路上的一個個難題，中國西北工業大學相關研究團隊從自然中尋找科技創新的靈感，實現多項重大突破。

　　正值國防科技工業科技創新大會在陜西省西安市舉行之際，中新社記者來到西北工業大學，探訪科技創新如何源于自然而高于自然。

　　用“竹葉”為飛機“貼膜”

　　在電影《鋼鐵俠》中，馬克2型戰衣的首次試飛因為結冰問題險些“翻車”。對于飛機而言，一旦機身表面積冰，輕則影響氣動外形、電子傳感等，重則可能造成事故甚至墜毀。飛機防除冰的重要性不言而喻。

　　如何實現飛機表面更不易結冰？西工大苑偉政、何洋教授團隊師生攀登秦嶺時，在白雪皚皚中看到了綠色的箭竹。研究發現，竹葉獨特的表面結構正是其不易結冰的原因。從微觀層面復刻葉片表面，科研團隊采用仿生微納技術，研制出具有防除冰效果的“疏冰蒙皮”。

　　經過冰風洞實驗和高寒地區飛行實驗，“疏冰蒙皮”的防除冰效果及強度、可靠性均得到驗證。中國空氣動力研究與發展中心冰風洞測試報告認為，這項研究“與目前公開報道的國際上同類研究相比，超過國際先進水平”。

　　更像鳥兒一樣飛翔

　　飛機的出現實現了人類“像鳥兒一樣飛翔”的夙愿。隨著仿生飛行技術的發展，未來的飛行方式或將更加“像鳥兒一樣”。

　　仿生撲翼飛行器是模仿鳥類等生物撲動翅膀的飛行方式。在微小型飛行器尺度上，這樣的飛行方式具備實現更高效飛行的潛力，且具有較強的機動性。不僅如此，仿生撲翼飛行器的起降不受場地限制，更為便攜、隱蔽，未來可以實現快速起飛、長距巡航等功能。

　　過去20多年來，西工大宋筆鋒教授研究團隊深耕仿生飛行技術領域，自主研制的“云鸮”仿生撲翼飛行器已通過國家專業認證機構的現場檢測，單次連續飛行時間達到154分鐘，創造世界紀錄。團隊研制的仿生撲翼飛行器在全國20余個地區完成3000余架次的任務飛行，可以在零下10攝氏度至40攝氏度、4級風及小雨雪環境下使用。

　　水下航行器同魚群混游

　　從學校泳池到大洋深處，一條“魔鬼魚”在波浪中扇動翼狀的魚鰭，一系列動作自然流暢，乍看之下與海中生物別無二致。這是西工大航海學院自主研發的仿蝠鲼柔體潛水器，目前已完成1025米大深度滑翔與撲翼一體推進海試。

　　蝠鲼又稱“魔鬼魚”，是一種生活在熱帶和亞熱帶海域的軟骨魚類，具有流線型的扁平軀體。這種形態有利于游動推進、下潛滑行，在運動流場中能夠有效借助流體能量實現更高效率的滑行運動。

　　“它和蝠鲼的滑翔、拍動相似程度已經接近90%。”據項目團隊負責人潘光教授介紹，這款仿生水下航行器可以在海洋牧場中與魚群混游，監視海洋牧場魚群健康狀態，還能進一步增加聲學、磁學傳感等載荷，對未來海洋環境的保護與開發具有應用價值。

　　在沙壟上尋找“最優解”

　　減阻是航空航天領域長期關注的重點。通過模仿中國庫姆塔格沙漠特有的沙壟結構，西工大創新團隊設計出仿沙壟舌形多層分形減阻微納結構。數據顯示，該結構減阻率較此前國際報道的最好水平提高了52%，突破了半個世紀以來相關減阻技術的性能極限。

　　談及為何選擇沙漠作為仿生研究對象，該團隊教授何洋表示，自然界遵循最小阻力原則，物質會沿著最小阻力路徑運動。這說明風在通過這些地貌結構形成的路徑時，能量損失最小，也意味著這種沙壟結構表面對風的阻力最小。

　　庫姆塔格沙漠特殊的風向條件和沙壟結構為團隊帶來了研究靈感。“格物致知、師法自然，這或許就是大自然給出的降低風阻的‘最優解’。”團隊負責人苑偉政教授如是說。(完)