Команда учёных из Рочестерского университета в США, похоже, смогла воплотить в жизнь идею непотопляемых кораблей. Последним, так называемым непотопляемым кораблём был "Титаник", ушедший на дно Атлантики более 113 лет назад, а именно в 1912 году. Исследователи создали трубки из алюминиевого сплава, способные удержаться на плаву даже после огромного числа пробоин. Супергидрофобные трубки удерживают внутри себя пузырьки воздуха. Применение в кораблестроении этих трубок позволит морским судам совершать безопасные плавания даже в самых суровых условиях.
Спустя более 113 лет после кораблекрушения "Титаника", ставшего самым знаменитым благодаря кинорежиссёру Джеймсу Кэмерону, исследователи из США наконец-то создали по их мнению "непотопляемый" металл.
По сути, это не металл, а метод использования алюминиевого сплава, разработанный группой учёных из Рочестерского университета. По словам разработчиков, этот метод позволяет обычным алюминиевым трубкам плавать даже после сильного повреждения. Использование разработанного метода может пригодиться в кораблестроении, производстве морских буёв, плавучих платформ или систем возобновляемых источников энергии.
О своих достигнутых успехах группа учёных рассказала в известном научном издании Advanced Functional Materials.
"Непотопляемый" металл, обработанный лазером.
Всё гениальное - просто.
Группа исследователей во главе с профессором физических наук, страшим научным сотрудником университетской лаборатории Чуньлэй Го, методом лазерного травления нанесла микроскопические и наноскопические ямки на внутренней поверхности трубки из аллюминия.
Если говорить простым языком, то они просто испортили гладкую внутреннюю поверхность алюминиевой трубки, нанеся на неё с помощью лазера рытвины и канавки.
При погружении такой трубки в воду, микроскопические скопления воздуха в этих невероятно маленьких пазухах не дают ей утонуть. В итоге, алюминиевая трубка будет всплывать на поверхность даже после полного погружения под воду.
Созданные лазером крошечные структуры - выемки, канавки, пазухи - превратили внутреннюю поверхность трубки в супергидрофобную. То есть она буквально отталкивает воду и остается сухой при погружении.
Захваченный в микрокармашках воздух, сохраняя плавучесть трубки независимо от длительности пребывания в воде.
Решение подсказали пауки и муравьи.
Исследователи рассказали, что идею создания "непотопляемых" трубок подсказали паук-серебрянка, который строит из паутины воздушный колокол для хранения воздуха, и огненные муравьи соединяющие свои водоотталкивающие тела вместе, образуя плавающие плоты во время наводнений.
Для пущей надёжности разработчики ровно посередине каждой трубки вставили перегородку. Она служит дополнительным стабилизатором захваченного воздушного пузырька, защищая его даже во время толчка трубки под воду.
"Мы добавили разделитель в середину трубки. Теперь пузырь воздуха остаётся внутри даже если в вертикальном положении толкать трубку в воду. Трубка в любом случае не утратит свою способность плавать", - заявил Го.
Эта конструкция помогает предотвратить потерю воздуха во время резких движений или изменения направления движения в воде.
Первый блин комом.
Первый супергидрофобный проект группа исследователей создала ещё в 2019 году. Он представлял собой спайку из двух дисков.
Однако, как говорят: "первый блин комом".
Этот блин или спайка из двух дисков имел плохую устойчивость во время наклонов под экстремальными углами.
Новая трубчатая конструкция решила эту проблему. Согласно проведённым испытаниям, трубки не теряли своей плавучести даже в бурной воде, имитирующей морской шторм.
На этом испытания не закончились. Исследователи также деформировали трубки и даже создавали в них пробоины. Спайка из "непотопляемых" трубок всё равно оставалась на плаву.
"Такая устойчивость к повреждениям делает технологию привлекательной для реального морского использования." завил Го.
От плотов до бесплатной энергии.
От испытания одной трубки команда перешла к спаянному из них плоту. Образованная из трубок разной длины, вплоть до примерно 52 см (20 дюймов), более крупная плавающая структура стала хорошей несущей платформой. Система таких платформ может служить плавучим доком для кораблей.
Помимо транспорта и инфраструктуры, исследователи предложили использовать создаваемые платформы для сбора энергии морских волн. Постоянное движение воды в таких трубках может приводить в движение генераторы и вырабатывать электроэнергию. Так можно компенсировать часть энергии, используемой в работе оборудования, размещённого на плавучей платформе.
Итог.
Предложенный метод кажется простым, а главное недорогим. Использование спайки из трубок в качестве платформ для размещения на них исследовательской аппаратуры, скорее всего, без внимания не останется. Другой вопрос - военное кораблестроение. Будет ли непотопляемым линкор или авианосец, каркас которого собран из полых алюминиевых трубок? Хотелось бы увидеть испытания такого корабля, по которому не только чиркнет айсберг в Атлантике, но, скажем, бахнут торпедой.
Может быть интересно:
Благодарю Вас за прочтение и потраченное время.
Помочь умственному развитию автора можно здесь.
На что собираются деньги написано здесь.