鯊魚皮的神奇之處

  要游得快,一是增加推進力、一是減少阻力,對頂尖選手來說,推進技術可能都已達極完美地步,能改善的空間有限,所以若能在減少阻力上比別人多一分,那怕只快了0.01秒可能就是一面金牌之遙。

  價值五百多美元的鯊魚皮就是為了減少阻力而研發。這件讓頂尖游泳選手打破多項世界紀錄的鯊魚皮,叫做LZR Racer,其實是Speedo公司與美國太空總署(NASA)從2000年推出第一代鯊魚皮FastSkin後,經過8年改良才完成的。

  第四代鯊魚皮,LZR Racer除了在材質上更輕盈、更具排水性、用超音波黏合布料,毫無縫線外,還利用布料彈性,擠壓人體阻力較大的部位,例如胸部、臀部,把選手身材塑造成最適合游泳的體型。這套鯊魚皮比起一般的緊身皮還要緊七十倍,正確穿上後,皮服和身體間沒有任何空氣,所以這件泳皮是無法自己穿,必須由他人幫忙,但就算有人一起出力,也要花半小時才能穿好,因為穿的時候要一邊拉、一邊推出空氣。這件泳衣的神奇之處在於,在大部分肌肉受到壓縮之後,反而能讓選手的肺活量增加百分之五以上。穿上鯊魚皮的選手,成績普遍都能進步一至兩秒,比苦練十年更有效。

  從鯊魚取靈感

  很早就有生物學家觀察到,那些游泳效率極佳的魚類、鯨豚類的皮膚很特別。其中,鯊魚皮的結構吸引了科學家的目光。

  如果物體的外型無法改變,那麼將物體表面粗糙化,也可讓流體形成小型紊流,達到減阻的效果。在顯微鏡下,鯊魚的皮膚上像有層層相疊的小盾牌,形成綿密的V字形微壕溝。正是這些壕溝,改變紊性邊界層原有的結構與速度分布,讓鯊魚可以在水中快速移動。鯊魚皮的織法就是模仿這種微壕溝,不過因為它是奈米級的結構,若表面被刮傷,就會破壞原來的效能,這也是為何鯊魚皮穿三、五次後,減阻效果就會下降的原因。