高科技泳衣的设计灵感——鲨鱼皮结构仿生
海洋是地球生命的起源，孕育着无数神奇而又独特的生物。上节课我跟大家介绍了海中的潜水大师海蚯蚓，它血红蛋白的超强携氧能力为解决人类血源问题带来了希望。这节课继续给大家介绍海洋中另一个更为大家所熟知的动物——鲨鱼。
提到鲨鱼，大家可能会心里一颤，觉得它是一种十分凶残的动物，会攻击人类。但事实上大多数的鲨鱼并不会主动攻击人类，我们应该把它当做地球上的生态伙伴，而不是让人望而生畏的怪物。
鲨鱼是一种非常古老的鱼类，据科学家推算，它们已经在地球上存在4亿多年了，比恐龙出现的时间还早。鲨鱼是一种游速很快的鱼类，其中游得最快的尖吻鲭鲨时速可以达到每小时56公里，是一般人类奔跑速度的七倍以上。
鲨鱼可以说是海洋中绝对的游泳健将，它之所以能游得这么快，和它的身体结构是分不开的。鲨鱼的身体呈纺锤形，皮肤表面披着一层特殊的鱼鳞——盾鳞。盾鳞的长度约为100~200微米，在它上面有三个脊状的突起，称为肋条，肋条之间是具有圆弧底的沟槽，整体近似于对称的V形结构。
那这种“粗糙”的皮肤对游速有什么帮助吗？难道不是皮肤越光滑，受到的阻力越小，速度才能越快吗？
事实并不是人们想像的那样。科学家发现，当流体高速流动时，光滑物体表面上的速度和压力会严重分布不均，导致阻力变大。相反，当科学家对不同形状的沟槽表面进行试验，最后发现对称的V形沟槽表面具有最佳的减阻效果。这也就是鲨鱼皮上的盾鳞结构。
是不是很意外？因为这个发现，科学家开始模仿鲨鱼皮的结构来制作表面阻力更小的仿生品，其中最为知名的当属“鲨鱼皮泳衣”。鲨鱼皮泳衣使用了超伸展纤维材料，完全仿照鲨鱼皮肤表面粗糙的V形皱褶结构制作而成。试验发现，这种泳衣可以减少3%的水阻力。2000年悉尼奥运会上，澳大利亚选手伊恩·索普身穿这种高科技泳衣，宛如在碧波中前进的鲨鱼，劈波斩浪，一举夺得3枚金牌，也让鲨鱼皮泳衣名震泳界。
随着技术革新，鲨鱼皮泳衣也不断更新换代，表面阻力更小，速度更快。在2008年北京奥运会上，身着第四代鲨鱼皮泳衣的美国游泳名将菲尔普斯，成就了一人勇夺8枚金牌的神话。
后来，出于对比赛公平的考虑，国际泳联宣布从2010年开始禁止使用高科技泳衣。
除了在竞技体育领域的创新，鲨鱼皮仿生在航空、汽车、舰艇、风力发电等领域也有应用。这种特殊的结构不仅减少了阻力，还降低了能源消耗，成为各国争相研发的技术之一。
技术上的突破固然让人兴奋，但我们不能忽略鲨鱼数量急剧减少的现实。过度捕捞、海洋环境恶化，让鲨鱼的生存环境变得恶劣，有很多种类的鲨鱼濒临灭绝。
保护环境，保护大自然的朋友，只有它们生存得更好，仿生学领域的创新才能熠熠生辉。