泡沫鋁-能漂浮的新型材料

你相信金屬能漂浮在水面上嗎？能夠使用密度遠(yuǎn)大于水的金屬材料制造萬(wàn)噸巨輪并且自由航行于海上，堪稱人類偉大智慧的具體體現(xiàn)之一。一些科學(xué)家已經(jīng)從船體材料入手，正在朝著這個(gè)方向研究。

2017年7月17日，美國(guó)先進(jìn)技術(shù)協(xié)會(huì)報(bào)道，俄羅斯圣彼得堡彼得大帝理工大學(xué)的科學(xué)家們正在研制一種新型的泡沫鋁材料，這種材料剛性較強(qiáng)，密度較低，無(wú)論作為整體構(gòu)件還是破碎殘骸都能始終保持漂浮，堪稱一種“理想的造船材料”。

圣彼得堡彼得大帝理工大學(xué)輕量化材料與結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室副主任奧列格·潘申科指出：泡沫鋁材料中的孔隙率越高其材料密度就越輕，與之相應(yīng)的是結(jié)構(gòu)也越更加復(fù)雜、制造工藝要求更高。圣彼得堡彼得大帝理工大學(xué)實(shí)驗(yàn)室此次公布的新型泡沫鋁材料密度甚至比水更低，這也使得該材料具備完美的抗沉性。潘申科稱：使用該材料建造的艦船“即使側(cè)舷水線以下的部分出現(xiàn)破損也不會(huì)沉沒(méi)”。經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)和深度分析后認(rèn)為,雖然目前理論上可以制造出厚度小于1毫米的泡沫鋁材料,但這種極限材料的幾何延展性能較為有限，而且難以進(jìn)行人工控制，在加工和焊接過(guò)程中容易發(fā)生變形和扭曲。因此，其下一步攻關(guān)重點(diǎn)將是在保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和質(zhì)量密度的前提下，探索最適合艦船殼體的材料厚度，這并不是簡(jiǎn)單地將泡沫鋁材料制造的越厚越好，而是需要進(jìn)行大量的建模、計(jì)算、測(cè)試和驗(yàn)證工作。

科研人員相信其新型泡沫鋁材料具有更優(yōu)越的性能，他們聲稱已經(jīng)找到了在材料中產(chǎn)生均勻、異質(zhì)分布的孔隙的技術(shù)方法。根據(jù)發(fā)布的實(shí)物圖片,科研人員正試圖在泡沫鋁材料的內(nèi)外兩側(cè)附著輕質(zhì)高性能合金材料，形成一種類似“三明治”的結(jié)構(gòu)，這不但有利于進(jìn)一步加強(qiáng)整體強(qiáng)度和耐腐蝕性，同時(shí)也便于安裝螺栓、螺柱、釘銷或焊接件等結(jié)構(gòu)。

有分析人士認(rèn)為，這表明新型泡沫鋁材料還有可能被用于艦體內(nèi)部的艙壁、甲板、水密門(mén)等核心部件的建造，從而真正實(shí)現(xiàn)“不沉的艦隊(duì)”的設(shè)想。