空氣動力阻力為 高速飛機、汽車和子彈列車的主要「障礙」。這是因為氣動阻力較小的設計允許飛機以更少的能量以更高的速度移動。
當飛機或車身高速運動時，其表面會形成一層薄薄的空氣，稱為「邊界層」。此邊界層有兩種狀態：層流（其中空氣有序流動）和湍流（其中涉及湍流）。
空氣保持低摩擦層流狀態的時間越長，空氣阻力就越低，但隨著空氣速度的增加，它會轉變為湍流。減少阻力的關鍵是如何延遲向湍流的轉變。
80多年來，「物體表面必須光滑」的原則一直是世界各地航空工程的基本前提，以抑制向湍流的轉變並減少空氣力學阻力。這個假設是基於日本空氣動力學家谷一郎 1940 年的一項研究結果，他量化了「表面粗糙度」（加工表面狀況的指標）與湍流轉變之間的關係，認為表面粗糙度在當時的製造技術中是不可避免的，它阻止了層流的發生。
然而，1989年Tani重新解釋了流體工程師Johann Nikulase在20世紀30年代獲得的粗糙表面管道的實驗數據，帶來了「粗糙不一定只會促進湍流轉變和增加流體阻力」的新觀點。繼承這個想法，東北大學小濱康明領導的研究小組在20世紀90年代透過實驗證明，表面具有細小纖維不規則性的纖維粗糙表面在某些條件下會導致延遲轉變。
東北大學的同一研究小組最近宣布了一項顯著推進這一趨勢的發現。東北大學流體科學研究所副教授 Aiko Yakino 和她的研究團隊在世界上率先證明，僅通過應用分佈式微粗糙度 (DMR) 即可將空氣動力阻力降低高達 43.6%，分佈式微粗糙度是一種非常精細且不規則的表面粗糙度，以至於肉眼無法辨別。
這項技術與被稱為標準氣動減阻技術的「井（鯊魚皮）」製程有著本質上的差異。溪流工藝模仿鯊魚皮上細小的縱向凹槽，透過沿著氣流方向雕刻約0.1毫米寬的凹槽，對齊出現在湍流氣流區域壁面附近的渦流。另一方面，DMR 透過隨機和微觀的不規則性延遲從層流到湍流的轉變。它影響的流動區域和它使用的機制是基於完全不同的概念。
無需支撐桿即可進行精確的風洞測量
這項成就的一個關鍵因素是使用了與以前不同的風洞實驗方法。傳統的風洞實驗有結構限制：支撐模型所需的支撐桿和電纜會擾亂氣流，從而抵消了微尺度粗糙度引起的空氣阻力的微小變化。
東北大學流體科學研究所擁有的世界最大的1m長磁力支撐平衡系統（1m-MSBS）從根本解決了這個問題。本裝置可利用電磁力在非接觸式風洞內提升約1.07 m長的流線型模型。由於它不使用支撐桿或其他手段，因此完全消除了對模型周圍氣流的干擾。
Yakino 和他的團隊在寬範圍的雷諾數（作用在流體上的慣性力與黏滯力之比）（Re = 0.35 x 106 至 3.6 x 106）下準確測量了光滑和 DMR 塗層表面的整體阻力係數。
