Забудьте все, що ви знали про герметичність суден. Дослідники з Університету Рочестера кинули виклик законам фізики, розробивши металеві конструкції, які принципово відмовляються йти на дно, навіть якщо їх перетворити на решето.
Інженерна магія вчених втілилася у невеликих алюмінієвих трубках. Їх можна занурювати на велику глибину, піддавати штормовим ударам чи пробивати численні отвори – результат залишається незмінним: метал стрімко спливає на поверхню. Секрет полягає не у хімічному складі сплаву, а у нанотехнологічній обробці поверхні, яка перетворює звичайний алюміній на супергідрофобний матеріал.
Вчені створили метал, який неможливо втопити
Ідею вчені запозичили у природи, спостерігаючи за водяними павуками та вогняними мурахами. Ці комахи здатні утримувати навколо себе бульбашки повітря завдяки мікроскопічним волоскам. Команда під керівництвом Чунлея Го відтворила цей ефект за допомогою лазерного гравірування:
- Лазер створює на металі мережу мікроскопічних ямок та канавок, невидимих для людського ока.
- Ці структури захоплюють повітря, створюючи невидимий бар’єр, від якого вода просто відскакує.
- Поверхневий натяг утримує повітряну кишеню всередині трубки навіть за умови серйозних структурних пошкоджень.
- Спеціальні внутрішні перегородки запобігають виходу повітря під час перевертання чи сильної турбулентності.
«Ви можете пробити в них великі отвори, і ми показали, що навіть якщо ви серйозно пошкодите трубки, вони все одно плаватимуть. Ми тестували їх у дуже жорстких умовах протягом кількох тижнів і не виявили жодного погіршення їхньої плавучості» – стверджує Чунлей Го.
Чому на полігоні з’являється фільтрат
Розробка має величезний потенціал поза стінами лабораторій. Вчені планують використовувати такі трубки як універсальні будівельні блоки. З’єднуючи їх між собою, можна створювати цілі плоти або платформи. Ба більше, ці конструкції здатні працювати в енергетиці: поєднавши плавучі елементи з генераторами, дослідники навчилися перетворювати енергію хвиль та припливів на електрику.
Поки що розробка проходила випробування лише в контрольованому середовищі. Головним викликом для науковців залишається реальне морське середовище. Сіль, абразивний пісок та органічні нарости, як-от мушлі, можуть з часом пошкодити делікатну лазерну наноструктуру. Результати роботи команди вже опубліковані в авторитетному науковому журналі Advanced Functional Materials.
Ця технологія може назавжди змінити суднобудування, зробивши поняття «корабельна аварія» архаїзмом минулого. Кораблі майбутнього можуть отримати здатність залишатися на плаву за будь-яких пошкоджень, гарантуючи безпеку екіпажу та вантажу.
Залишити коментар