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如果當年有這種金屬,泰坦尼克號可能就不會沉沒了

2019-11-8 15:54| 發布者: 西獨歐陽風| 查看: 311| 評論: 0|原作者: 李超凡|來自: 愛范兒

摘要: 智能手機防水功能也能提高好幾個等級。

電影《泰坦尼克號》中的這一幕感動了很多人,眾所周知泰坦尼克號是的悲劇撞上冰山而而釀成,但關于這艘船沉沒的原因卻眾說紛紜,其中一種說法就泰坦尼克號采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制造出一種 「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布在學術期刊 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(一種以脈沖形式發射的激光,常用于近視矯正手術)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 年就制造出這種超疏水材料,將水和金屬徹底隔離開。但問題在于,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于潛水鐘蜘蛛和火蟻。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發將氣泡固定,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,火蟻群用一根棍子將火蟻筏用力向下按,火蟻們會緊緊相依,整體隨著作用力彎曲和伸展,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,通過一個小桿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,將重物移開后金屬立刻浮上水面。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,比如讓船只受到嚴重損毀后也不會沉沒。

去年美軍就在潛艇中測試了超疏水涂層,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于一般的船只上。

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:《泰坦尼克號》

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