国家自然科学基金重点基金项目，全国平均每年立项600项左右，重点支持有较好基础的研究方向或学科生长点的创新性研究，致力于推动若干重要领域或科学前沿取得突破。薛群基院士带领的科研团队，在减阻领域连续获了两届国家自然科学基金的资助。此次项目于2013年立项，是首项由我所牵头，和兰州化物所合作承担的国家自然科学基金重点基金项目。本项目对高雷诺数下材料的减阻机理与减阻行为进行了研究，并创新性的提出了微涡流减阻效应。同时发展了气垫稳定封存减阻方法、固油复合减阻体系及有机无机复合柔性减阻材料体系。完善了不同服役条件下的减阻机理，及减阻材料设计准则，使整个研究更具系统性；并且将项目研究成果应用于水中航体，为提高航体速度、续航能力和减少能耗提供了重要理论和技术支持。

　　薛群基院士带领团队经过4年的深入研究，取得了一系列重要的研究成果：

　　一、在国际上首次提出并验证了在水流体中形成微涡流的减阻效应。航行体表面微织构通过形成微涡流可有效降低摩擦阻力，微织构的尺寸和形状与流体的雷诺数相关；只有特定尺寸和形状的微织构可有效推迟转捩雷诺点；微织构和表面分子可产生协同减阻效应。

　　二、揭示了界面分子作用与壁面滑移对流阻力的影响规律。主要包括：水接触角（而非表面能）是决定摩擦阻力的关键因素；表面分子修饰可改变接触角，实现对摩擦阻力的调控；通过可逆性地改变表面分子空间排列状态，实现对摩擦阻力可逆控制。

　　三、提出了基于受限交替亲疏水调制结构的设计思想，实现了稳定气垫减阻效应。发明了亲疏水交替微结构减阻方法，利用疏水区域中均匀布局的亲水条带实现空气层锚固，提高气泡逃逸势能，提高气垫稳定性；设计的亲疏水交替结构材料在大雷诺数条件下，实现了76.3%的减阻效果。

　　四、发展微织构-涂层协同减阻方法，稳定的工程应用减阻。微织构与半固态减阻膜层复合，实现30%以上的稳定减阻；通过微结构与柔性涂层复合，实现高速大雷诺数条件下，20%以上的减阻效果。

　　五、设计了工程用减阻涂层蒙皮，在重要型号模型机上完成了应用验证。在4米长的航行体模型上进行的拖曳实验验证证明，在2m/s-4m/s的航行速度下，实现了10%的减阻率。

　　本研究成果所提出的减阻相关学术思想，是对流体减阻的重要贡献。所发展的适应不同航行条件下的多种减阻技术，可为航体的设计提供技术支持。基于本项目支持，团队中主要研究人员获国家杰出青年基金、国家领军人才等计划支撑。在Science Advances、Advanced Functional Materials、ACS AM等高水平期刊发表论文94篇，其中影响因子大于5论文30篇，他引次数1400多次，申请专利专利15件，授权8件。

合影

　　　　　　（表面事业部/中科院海洋新材料与应用技术重点实验室）