Levegőbevonattal csökkentik a hajók vízellenállását
A légkörünket különösen nagymértékben szennyezi a hajómotorok dízel-emissziója. Ezért világszerte kutatják annak mérséklését, a hajótestek vízellenállásának csökkentése útján is. Ezekről számol be a Physical Revue Letters legújabb száma.
Az észak-karolinai Duke egyetemen Yaroslav Urzhumov irányításával különleges, szivacsos szerkezetű metafém bevonatot dolgoztak ki. Ha a hajótest vízbe merülő felületét azzal köpenyként körülveszik, akkor a haladó hajó és az álló víz között keletkező súrlódási ellenállás nagymértékben csökken.
A fém- és műanyagporból előállítható és tetszés szerinti szerkezetűre alakítható metafém borításban a szivacsokéra emlékeztető lyukrendszer alakítható ki, abba pedig a hajótest haladása közbe betolulhat a víz. Ám abból egy szivattyúrendszerrel felgyorsítva, a „szivacs” kivezető nyílásain át ki is préselhető. Erre a metafém borítás külsejét kis buborékok lepik el, amelyek szőnyegén már nem, vagy alig súrlódik a külső víz.
S mert a víz közegellenállása a sebesség négyzetével fokozódik, az így módosított testű hajó azonos mennyiségű dízelolajjal hamarabb ér célhoz, illetve azonos sebességgel haladva kevesebbet fogyaszt.
A súrlódást csökkentő buborékszőnyeget a melbourne-i egyetemen a Derek Chan irányította kutatócsoport más módon, a hajótest vízzel érintkező felületének hevítésével alakította ki. Ha az acéllemezeket 400 fokosra hevítik, azok külsején (a meleg ausztrál tengerekben) forrni kezd a víz, mire kis buborékok alakulnak ki. S mert ezután már ezekkel a gyorsan haladó buborékokkal érintkezik az álló tengervíz, alig keletkezik súrlódási közeg-ellenállás. Hasonló eredménye jutottak a sidney-i egyetemen kutatók is.
A teljes képhez hozzátartozik, hogy a metafém-szivacsból a víz kipréselése, valamint az acéllemezek hevítése jelentős energiát igényel, amit többnyire dízel-generátorokkal állítanak elő.
