鲨鱼皮一直让每个人着迷，从渔民到物理学家。原因也不难理解：这些生物能够以令人难以置信的速度游泳，这是奥运会游泳运动员梦寐以求的。这要归功于它们的鳞片，这些鳞片演变成微小的三维砧状结构，称为小齿。
但细齿到底是如何让鲨鱼变得如此具有流体动力的呢？到目前为止，还没有人能够确定。但现在，由于一项开创性的研究，这个谜团终于被揭开了。而事实却比之前想象的更加不可思议。
不可能完成的任务
研究鲨鱼的小齿有点像试图了解外星飞船的工作原理。它们的结构非常小（不到半毫米）且复杂，在实验室中复制它们是一项艰巨的任务。直接在鲨鱼的皮肤上进行分析更加困难，因为一旦从鱼身上取下，皮肤就会失去其特殊性能。
简而言之，就像你手中有一个神奇的物体，只要你触摸它，它就会停止工作。几十年来，这个谜题一直让科学家们疯狂，迫使他们接受简化的结构或不确定的实验。
然而，科学的引擎永不停息。带着耐心、好奇心和创造力，研究人员继续寻找小齿的圣杯：其有效性的秘密。
齿状体、砧座和波
本杰明萨维诺 e 文武密西西比大学的两位物理学家问自己：如果我们不用真实的小齿进行实验，而是在计算机上模拟它们会怎样？说完，两人就创建了一个虚拟模型。正是“那个”鲨鱼皮上覆盖着砧状的小齿，并配有支撑柱和锤头。 在这里找到完整的研究。
这是仿生工程的杰作，它使研究人员首次了解了这些结构周围的运行机制和流体流动。令人惊奇的是：小齿头不仅能减少摩擦，还能主动将液体注入其下方的受保护空间，从而产生一种反向波。
这种“波浪效应”是一切的关键。因为它会在运动方向产生推进推力，就像集成到皮肤中的微型流体动力马达一样。这一发现让研究人员无言以对，但它可能会彻底改变我们设计船舶和潜艇的方式。
鲨鱼，背部的秘密
惊喜还不止于此。萨维诺和吴发现了另一个关键细节：齿状结构在放置在弯曲表面（例如鲨鱼背部）时效果最佳。
正是在那里，产生了理想的压力梯度，将流体注入受保护的空间并产生反向推力。这种机制非常有效，以至于鲨鱼可能故意在皮肤上进化出驼峰来充分利用它。
平淡无奇的总结：鲨鱼身上充满了微型流体动力装置，这是数百万年进化的结果。大自然在我们眼皮底下给我们上了一堂工程学课，而我们现在才刚刚开始理解。
高科技鲨鱼
我们人类可以利用这些知识做什么？嗯，应用程序可能是无穷无尽的。想象一下覆盖着人造齿的船只和潜艇，它们能够以前所未有的效率在水中疾驰。或者高科技泳衣可以将运动员变成奥运“鲨鱼”。
当然，还有很多工作要做。我们需要了解如何保持锯齿免受海洋污垢的影响，以及如何最好地将它们集成到车辆的曲面中。但道路是明确的，目标是可以实现的。
因为归根结底，进化是有史以来最伟大的工程师。鲨鱼是最具水动力的生物，经过数百万年的游泳而变得完美。
复制它们并不是作弊，而是向他们的大师致敬。
