如果當年有這種金屬,泰坦尼克號可能就不會沉沒了

愛範兒 於 11/11/2019 發表 收藏文章

引用「You jump,I jump!」

電影《Titanic》中的這一幕感動了很多人,眾所周知 Titanic 這個悲劇是由撞上冰山而釀成,但關於這艘船沉沒的原因卻眾説紛紜,其中一種説法就 Titanic 採用的最新鋼材雖然堅固,但缺乏韌性,因此遭遇冰山撞擊立刻破洞。


不過最近美國羅切斯特大學的郭春雷教授團隊製造出一種 「不會沉沒」的金屬,這種金屬可以漂浮在水面,即便金屬表面開了幾個洞也不會沉入水中,這項研究成果已經發佈在學術期刊 ACS Applied Materials and Interfaces 上。


據郭春雷教授介紹,這是一種用激光讓材料具有疏水性的技術。研究人員通過飛秒激光(一種以脈衝形式發射的激光,常用於近視矯正手術)在金屬表面刻蝕出大量具備納米微結構的細紋,這些細紋能截留大量空氣以獲取疏水性,因此可以讓金屬漂浮在水面。


其實郭春雷的團隊早在 2015 年就製造出這種超疏水材料,將水和金屬徹底隔離開。但問題在於,如果長期浸泡在水中,金屬表面的材料還是會在和水的摩擦中磨損,逐漸失去疏水性。

但新發布的這種「不沉」的金屬已經解決了這個問題,郭春雷表示靈感來源於潛水鐘蜘蛛和火蟻。這兩種動物都能長期呆在水中或水面。潛水鐘蜘蛛可以用腿上和腹部的毛髮將氣泡固定,在水中呆一整天。


▲圖片來自:國家地理

而火蟻在遭遇洪水時可以用身體搭建成火蟻筏飄在水上,火蟻羣用一根棍子將火蟻筏用力向下按,火蟻們會緊緊相依,整體隨着作用力彎曲和伸展,就能像疏水布料一樣不會被水潤濕。


▲圖片來自:The Conversation

根據這兩種動物的特性,研究人員創造了一種新型結構,通過一個小杆將兩個經過處理的鋁表面連接起來,通過計算找到可以容納足夠空氣以漂浮起來的最佳距離,形成一個防水隔層,即便把整塊金屬完全浸入水中,一樣能浮起來。


研究團隊嘗試把重物將金屬壓在水底兩個月,將重物移開後金屬立刻浮上水面。即使在金屬表面開了 7 個大小不一的洞,防水隔層也不會進水,金屬依然能保持漂浮狀態。


研究人員表示,這種技術可以用在任何金屬或其他材料上,比如讓船隻受到嚴重損毀後也不會沉沒。

去年美軍就在潛艇中測試了超疏水塗層,這可以在船身上形成一層氣泡,以減少水中阻力。能讓潛艇行駛得更穩更快,同時提高燃料利用效率。顯然這樣的技術同樣可以用於一般的船隻上。


除了航海工具,這種技術還可以用在汽車和飛機上,讓擋風玻璃和飛機機翼不會結冰,甚至能讓智能手機等數碼設備的防水功能提高好幾個等級。

目前這個項目已經得到了比爾及梅琳達·蓋茨基金會、美國陸軍研究辦公室和美國國家科學基金會等機構的資助,研究團隊表示正在加快研究進度,早日推動這種材料的商業化應用。

題圖來自:《Titanic 》


資料來源:愛範兒(ifanr)

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標籤: Titanic  

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