船舶制造业迎来革新：科学家研发出“永不沉没”金属管

东苑

在“永不沉没”的泰坦尼克号沉没一百多年后，工程领域仍在探索实现“永不沉没”船只的可能性。

美国罗切斯特大学研究人员在这一领域取得最新进展，开发出了一种能够使普通金属管具备“不可沉没”特性的新工艺，即无论在水中停留多长时间，或遭受多严重的损伤，都能够保持漂浮。



该研究由罗切斯特大学光学与物理学教授，同时也是激光能源实验室高级科学家的郭春雷团队完成。相关成果已于 1 月 27 日发表于《Advanced Functional Materials》。

研究人员通过激光蚀刻工艺，在铝管内部制造微纳级凹坑结构，形成超疏水表面。经处理的铝管入水后能永久维持内部空气泡，即使完全浸没或严重损毁仍保持浮力。这一机理类似于水蛛（潜水钟蜘蛛）在水下利用气泡保持浮力，或火蚁依靠疏水躯体抱筏渡河的方式。

郭春雷表示：“关键创新在于，我们在管腔中段增加了一个隔断，这样即使将其垂直压入水中，空气泡仍能被稳定锁闭在管内，使其保持漂浮能力。”



事实上，郭春雷及其团队早在 2019 年就曾展示过基于超疏水结构的漂浮装置，当时的设计是将两个超疏水圆盘密封在一起以产生浮力。与早期方案相比，新型管状设计显著提升稳定性。此前的圆盘装置在处于极端角度时可能失去浮力，而新型金属管在类似海洋环境中的湍流条件下仍能保持稳定。

郭春雷表示：“我们在非常恶劣的环境中对这些金属管进行了数周测试，结果发现其浮力没有出现任何退化。即使是在管体上打出一个大洞，甚至尽可能进行破坏，其浮力性能也仍无衰减。”



研究人员还指出，多根超疏水金属管可以连接在一起，形成筏状结构，为未来船舶、浮标以及漂浮平台等应用提供基础。

在实验室测试中，团队使用了不同长度的金属管，最长接近半米。郭春雷表示，该技术原理上可较为容易地放大，以满足承载型漂浮装置对尺寸和强度的需求。

此外，研究还展示了由超疏水金属管构成的筏体在可再生能源领域的潜在应用。实验表明，这类结构可用于捕获水波并将其转化为电能，为波浪能发电提供一种可能方案。

weichen123

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com2

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wing6

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ailixiaoran

看了LZ的帖子，我只想说一句很好很强大！

nihao52

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