中外科學家聯合研製出新技術,可以使經過處理的金屬“不可沉”

中外科學家聯合研製出新技術,可以使經過處理的金屬“不可沉”

超疏水材料具有良好的疏水性能,用途非常廣泛,可以防止冰在物體表面積聚,使電子設備防水,提高船的航行效率。現在,工程師已經發現超疏水材料的新奇用途 - 製造“不可沉”的金屬,即使被刺穿也能保持漂浮。

超疏水材料通過將空氣截留在複雜的表面中而具有疏水性。這些氣泡使水難以附著,也因此會使物體在水中浮起來,因此研究小組著手測試如何使用超疏水材料製造更好漂浮的物體。

中外科學家聯合研製出新技術,可以使經過處理的金屬“不可沉”

研究人員使用超快激光脈衝將微尺度和納米尺度的圖案蝕刻到表面上。這會捕集大量空氣,使金屬既超疏水又有浮力。但是問題是這些複雜的表面最終會由於水中的摩擦而磨損,從而降低這兩種性能的有效性。

因此,研究人員提出了一個創新的解決方案。他們製造了由兩個彼此面對且經過處理的鋁質表面所組成的結構,並通過一個小的中心杆將它們連接起來。精心選擇了兩塊板之間的距離,以捕獲最大量的空氣,就像中間放置了防水隔層。

該團隊說,最終結果是該結構幾乎不會下沉。在被壓了兩個月後,一旦卸下重物,該結構便跳回表面。即使損壞結構表面也不會使其沉沒 - 研究團隊在其上鑽了六個3 mm的孔,一個6 mm的孔,該結構仍然保持漂浮狀態。顯然,足夠的空氣殘留在結構的其他部分。

中外科學家聯合研製出新技術,可以使經過處理的金屬“不可沉”

△即使在上面鑽了孔,“不可沉”的金屬仍會繼續漂浮

研究人員說,這種蝕刻技術基本上可以用在任何金屬或其他材料上,並且所產生的不沉設備可能具有一系列潛在的應用。即使受到嚴重破壞,船舶和漂浮裝置也可能會繼續漂浮,而電子監控裝置可能會在水下長時間運轉。

這項工作是由羅徹斯特大學和長春光學精密機械與物理研究所的科學家聯合進行的。

該研究發表在《ACS Applied Materials and Interfaces》雜誌上。


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