Långdistansfraktfartyg förlorar en betydande mängd energi på grund av vätskefriktion. Att titta på mekanismerna för att minska luftmotståndet som används av vattenlevande liv kan ge inspiration till hur man kan förbättra effektiviteten.

Fisk och sjögräs utsöndrar ett lager av slem för att skapa en hal yta, minska deras friktion när de färdas genom vatten. Ett potentiellt sätt att efterlikna detta är att skapa smörjmedelsinfunderade ytor täckta med håligheter. Eftersom hålrummen kontinuerligt fylls med smörjmedlet, ett lager bildas över ytan.

Även om denna metod tidigare har visat sig fungera, minska luftmotståndet med upp till 18 %, den underliggande fysiken är inte helt förstådd. I journalen Vätskors fysik , forskare från Korea Advanced Institute of Science and Technology och Pohang University of Science and Technology genomförde simuleringar av denna process för att förklara effekterna.

Gruppen tittade på medelhastigheten för ett lastfartyg med realistiska materialegenskaper och simulerade hur det beter sig under olika smörjinställningar. Specifikt, de övervakade effekterna av det öppna området i de smörjmedelsfyllda håligheterna, samt tjockleken på kavitetslocken.

De fann att för större öppna ytor, smörjmedlet sprider sig mer än det gör med mindre öppna ytor, leder till en halare yta. Å andra sidan, lockets tjocklek har ingen stor effekt på glidningen, även om ett tjockare lock skapar ett tjockare lager av smörjmedel.

"Vår undersökning av hydrodynamiken hos ett smörjmedelsskikt och hur det resulterar i minskning av motståndet med en hal yta i en grundläggande konfiguration har gett betydande insikter om fördelarna med en smörjmedelsinfunderad yta, " sa Hyung Jin Sung, en författare på tidningen.

Nu när de har arbetat med att optimera utsöndringen av smörjmedel, författarna hoppas att det kan implementeras i verkliga marina fordon.

"Om de nuvarande designparametrarna antas, minskningen av luftmotståndet kommer att öka avsevärt, " sa Sung.