互动科普

鲸、海豹、海象都能在冰冷的海水中悠然游动，因为它们的身体被一层厚厚的脂肪包裹着。像海洋生物的脂肪层一样，人类的潜水服由氯丁橡胶制成，也能起到保暖作用。不过，在冰冷的海水中，潜水员穿着加厚版的潜水服，行动起来会非常不方便。除了大型海洋生物，我们能否从更小一些的动物（比如河狸和水獭）身上得到灵感呢？

“河狸和水獭身材比较小，不可能长一身厚厚的膘，所以演化出致密的毛发，在水中时，毛发里藏着的空气能起到保暖作用”，艾丽丝·纳斯托（Alice Nasto）说，她是麻省理工学院机械工程专业的一位研究生。科学家早就知道毛皮能捕获空气，形成隔热层，但一直不清楚其工作原理。所以，纳斯托和同事开展了这项新研究。

研究人员首先制作毛皮潜水服模型。他们用激光切割弹性材料，模仿毛发表面，通过这种方法，可以精确地控制毛发之间的距离及毛发长度。然后，把制好的毛皮放入液体（为看清气泡，研究人员用的硅油）。试验的关键是，毛皮在水中时，空气层要一直处于完整无损的状态。毛皮刚刚穿过空气水界面时，毛皮中充满了空气。毛皮完全浸入水中时，里面还保有多少空气呢？结果表明，毛发越浓密，在水中捕获空气的能力也就越强。相关研究已发表在《流体物理学评论》（Physical Review Fluids）杂志上。

研究人员接下来想搞清楚的是，潜入水下后，如何保持这层空气不从毛皮中漏走。纳斯托说，“毛皮有许多有趣的特性，目前的试验还没有深入涉及。要弄明白河狸和水獭在水下活动时如何保持体温，我们还有很多工作要做”。

看起来，潜水员和冲浪运动员暂时还得穿得像海豹一样，但也许有一天，他们会穿得像水獭一样。