近日，美国密歇根大学的研究团队揭示了一项从高尔夫球设计中汲取灵感的创新技术，这项技术有望为水下航行器和空中飞行器的性能带来革命性提升。研究的核心在于模仿高尔夫球表面的凹坑结构，以减少物体在移动时所遭遇的阻力。
高尔夫球之所以能飞得更远，原因在于其表面的凹坑设计有效降低了压差阻力。受此启发，密歇根大学的研究人员开发了一种新型球形原型，其表面布满了可调节的凹坑。这一原型在风洞实验中接受了严格的测试，以验证其性能。
据密歇根大学的助理教授安查尔·萨林介绍，如果水下航行器能够装备一种动态可编程的外层皮肤，将能显著降低阻力，并减少对鳍或舵等传统操控部件的依赖。通过主动调整表面纹理，航行器不仅能实现更精确的操控，还能提高效率和控制能力。这一技术在海洋探索、海底测绘及环境数据收集等领域展现出巨大的应用潜力。
为了制造这一原型，研究人员采用了一种特殊的方法：将一层薄薄的乳胶拉伸覆盖在内部布满微小孔洞的空心球体上。当真空泵启动时，乳胶被吸入孔洞，形成凹坑；关闭真空泵后，球体表面则恢复光滑。为了测量凹坑对阻力的影响，研究人员在长达三米的风洞中进行了实验，通过改变风速和凹坑深度，利用应变传感器和高速摄像机记录并分析数据。
实验结果显示，在高风速条件下，较浅的凹坑表现出更佳的减阻效果；而在低风速下，较深的凹坑则更具优势。通过调节凹坑深度，研究人员成功地将阻力降低了高达50%，与光滑球体相比，这一成果令人瞩目。
密歇根大学的博士后研究员罗德里戈·比伦布拉莱斯-加西亚指出，这种自适应皮肤装置能够感知气流速度的变化，并相应地调整凹坑深度，以保持最佳的减阻效果。将这一技术应用于水下航行器，不仅能显著减少阻力，还能有效降低燃料消耗。
研究人员还发现，这种带有纹理的表面还能产生升力，有助于控制球体的方向。通过仅在一侧激活凹坑，他们改变了空气流动模式，从而产生了一种推动球体向特定方向移动的力。测试表明，在合适的凹坑深度下，球体能够产生高达阻力80%的升力，这一效果与通常需要持续旋转才能产生的马格努斯效应相似。
密歇根大学的研究生普图·布拉曼达·苏达纳对这一发现表示惊讶：“如此简单的办法竟能产生与马格努斯效应相当的结果，这确实令人意想不到。”
这一创新技术的成功不仅为水下航行器和空中飞行器的性能提升提供了新的思路，也为未来无人航行器的发展开辟了新的方向。通过进一步的研究和完善，这一智能动态皮肤技术有望成为无人空中和水下航行器领域的变革性成果。
