据说大型金枪鱼在海洋中的游速能够达到80km/h。金枪鱼的体型的确属于游速快的流线形，但除此之外，应该还有其他能减少水的摩擦阻力的诀窍。有一款产品的问世正是源于这一思路。那就是日本立邦船舶涂料开发的防污船底涂料LF-Sea。

秘密在于表面的粘膜

不停高速游动的金枪鱼身上没有鱼鳞，其身体表面覆盖著黏滑的粘膜。虽然详情还不得而知，但有看法认为，在这种粘膜的作用下，处于湍流状态的边界层的摩擦阻力会减弱。其实，已经有研究表明，在液体中添加极少量的高分子之后，湍流的液体摩擦阻力将会减弱，在金枪鱼的身体表面或许也属于同样的现象。

“因为从事的是船底涂料开发，我经常思考能不能从鱼和海洋生物中获得开发产品的灵感”，日本立邦船舶涂料技术本部执行董事山盛直树把目光瞄准了金枪鱼。船舶在航行时，接触海水的船底表面摩擦占了全部阻力的50-80％。按照山盛的想法，船舶如果能实现粘膜与海水的液液接触，而不是固体（船底）与海水直接接触，应该能减小阻力。

为此，山盛采用了在船底涂料中掺入亲水性高而且具有黏性的水凝胶，由此降低与水的摩擦的方法。水凝胶中桥联的高分子能够形成3D网眼构造，在网眼中存水。在日常生活之中，海带浓汤和洋菜也属于这一类。

如此一来，既不损害船底涂料防止藤壶等水生生物附著的根本目的，又能够减弱海水摩擦阻力的LF-Sea便应运而生。经确认，采用该涂料的轮渡能够节约燃耗3.4％左右。虽然只有区区3.4％，换算成燃料成本也能够节约1000万-2000万日元左右。因此，自从2008年投产以来，已经获得了600多艘船隻的采用。

反覆尝试开发材料

在开发初期，在涂料中掺入水凝胶能够降低摩擦阻力的效果很快得到了确认。但防止水生物附著船底的涂料原本的功能却未能得到实现。船底涂料是通过缓慢溶出生物厌恶的防污剂防止水生生物附著（现在的防污剂主要是亚氧化铜）。但掺入水凝胶后，防污剂将与水凝胶一同溶出到了海水中，无法充分维持仿製水生物附著的效果。结果反而本末倒置。

于是，山盛通过反覆尝试，对水凝胶的成分和配比进行了调整。通过与大坂大学名誉教授铃木敏夫、该校研究所工学研究科地球综合工学专业教授户田保幸、神户大学研究所海事化学研究科副教授矢野吉治合作研究，在著手开发大约3年后，发现了LF-Sea的关键材料水凝胶。

因为涉及企业机密，水凝胶的具体成分没有透露，从已知的资讯推测，新开发的水凝胶黏性比当初使用的以藻酸为主体的水凝胶要低，吸收水分后不易膨胀，而且亲水性高。涂膜的厚度约为100μm，与过去的船底涂料一样具有半年左右的防污效果。

其实，LF-Sea的减阻原理并不完全清楚。按照最初的设想，其原理是像金枪鱼一样，由水凝胶层覆盖整个涂膜表面，借此减弱水流的阻力，但实际情况似乎并非如此。现在，山盛等人推测的原理如下。

船底的钢板表面原本就非常粗糙，再加上高压喷涂高黏度涂料，涂膜上存在著微细的凹凸。在航行时，表面凹部发生的微小漩涡是形成阻力的原因之一。

LF-Sea在浸泡海水后，涂膜中的水凝胶会吸收表面的海水，形成边界层（分水层）。在航行时，受到水流的作用，凸部的边界层会被削掉，但凹部会留下吸收的海水。这些海水填平了凹部，使得船体表面变得光滑，从而减弱了水流的阻力。

涂膜中的水凝胶在涂膜的凹部存水，使涂膜表面变得光滑。水流因此得以稳定，使阻力减弱。

过去也曾经有过减弱摩擦阻力的船底涂料SPC。这种涂料是利用水流冲刷掉涂膜的凸部，使涂膜变得光滑，从而减弱阻力的，LF-Sea也同样如此。LF-Sea在SPC的基础之上，让凹部还拥有分水层，因此表面粗糙度更小，能够得到更大的减阻效果。

目标是减少10％的燃耗

远洋船的二氧化碳减排要求越来越严格。为此，日本政府正在开展技术开发事业「船舶CO2减排技术开发支援事业」。目标是把远洋船的二氧化碳排放量减少30％。也就是说，燃效必须提高30％。船底涂料是重要的手段之一，为了使燃效提高10％，目前正在开发新的低阻型船底涂料A-LF-Sea。

现在使用的水凝胶源于生物，而A-LF-Sea将採用化学合成的高保水材料。“水凝胶层更厚的话，阻力应该更小”。按照计划，开发将争取在2012年度内结束，在今后进行实验。