如果当年有这种金属,泰坦尼克号可能就不会沉没了

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11-08 11:04

「You jump,I jump!」

电影《泰坦尼克号》中的这一幕感动了很多人,众所周知泰坦尼克号是的悲剧撞上冰山而而酿成,但关于这艘船沉没的原因却众说纷纭,其中一种说法就泰坦尼克号采用的最新钢材虽然坚固,但缺乏韧性,因此遭遇冰山撞击立刻破洞。

不过最近美国罗切斯特大学的郭春雷教授团队制造出一种 「不会沉没」的金属,这种金属可以漂浮在水面,即便金属表面开了几个洞也不会沉入水中,这项研究成果已经发布在学术期刊 ACS Applied Materials and Interfaces 上。

据郭春雷教授介绍,这是一种用激光让材料具有疏水性的技术。研究人员通过飞秒激光(一种以脉冲形式发射的激光,常用于近视矫正手术)在金属表面刻蚀出大量具备纳米微结构的细纹,这些细纹能截留大量空气以获取疏水性,因此可以让金属漂浮在水面。

其实郭春雷的团队早在 2015 年就制造出这种超疏水材料,将水和金属彻底隔离开。但问题在于,如果长期浸泡在水中,金属表面的材料还是会在和水的摩擦中磨损,逐渐失去疏水性。

但新发布的这种「不沉」的金属已经解决了这个问题,郭春雷表示灵感来源于潜水钟蜘蛛和火蚁。这两种动物都能长期呆在水中或水面。潜水钟蜘蛛可以用腿上和腹部的毛发将气泡固定,在水中呆一整天。

▲图片来自:国家地理

而火蚁在遭遇洪水时可以用身体搭建成火蚁筏飘在水上,火蚁群用一根棍子将火蚁筏用力向下按,火蚁们会紧紧相依,整体随着作用力弯曲和伸展,就能像疏水布料一样不会被水润湿。

▲图片来自:The Conversation

根据这两种动物的特性,研究人员创造了一种新型结构,通过一个小杆将两个经过处理的铝表面连接起来,通过计算找到可以容纳足够空气以漂浮起来的最佳距离,形成一个防水隔层,即便把整块金属完全浸入水中,一样能浮起来。

研究团队尝试把重物将金属压在水底两个月,将重物移开后金属立刻浮上水面。即使在金属表面开了 7 个大小不一的洞,防水隔层也不会进水,金属依然能保持漂浮状态。

研究人员表示,这种技术可以用在任何金属或其他材料上,比如让船只受到严重损毁后也不会沉没。

去年美军就在潜艇中测试了超疏水涂层,这可以在船身上形成一层气泡,以减少水中阻力。能让潜艇行驶得更稳更快,同时提高燃料利用效率。显然这样的技术同样可以用于一般的船只上。

除了航海工具,这种技术还可以用在汽车和飞机上,让挡风玻璃和飞机机翼不会结冰,甚至能让智能手机等数码设备的防水功能提高好几个等级。

目前这个项目已经得到了比尔及梅琳达·盖茨基金会、美国陆军研究办公室和美国国家科学基金会等机构的资助,研究团队表示正在加快研究进度,早日推动这种材料的商业化应用。

题图来自:《泰坦尼克号》

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