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年轻的时候,对分形几何很感兴趣,但都没有系统的学习。有一些不成熟的想法。
在我的认识中,自然界是分形的,比如,山、海岸线、云、湍流、树等。人肺部的血管也呈现树状结构,在有限的体积内获得最大的面积,可以提高其与环境的交换效率。据说也有人把树形结构用在太阳能发电上面。其在制造高效电池、热交换器方面也有潜在的应用。
分形结构非常的美。制造分形结构的技术——分形制造技术,随着纳米加工技术的发展,采用机械加工方法进行分形结构制造的技术也会快速发展起来。
如果物理世界是分形的,那么人类制造的工具也应该具有某些分形特征,才能与之匹配吧,这里我们暂且称之为“分形匹配”。匹配总会与“协调”、“优化”、“能量消耗最小”等词联系起来。我们不妨提出这样的问题:比如湍流,其在时间和空间上都具有分形结构,那么什么样的气动布局的翼型才能与之匹配呢?这里我们有个很好的参考,就是生物。例如采用扑翼飞行的昆虫与鸟类,它们的翅膀是否具有分形结构,它们煽动翅膀的的方式是否也是分形的呢?另外还有水生动物等。如果有,它们的推进效率是否与分形有关呢?如果有关,那么分形制造——制造具有分形结构的翅膀或者摆动推进器也就有迫切的需求了。
我们可以从以下两个方面展开研究:制造某些具有分形结构的翼型,进行风洞试验,研究其气动特性,或许能够探索出有价值的规律;分形制造技术应该是什么样的技术呢?它有哪些关键技术在里面呢?
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