Ученые создали непотопляемый кусок металла, который плавает даже при повреждении

Новое исследование сотрудников Университета Рочестера предлагает новый способ удержания судов на плаву. Команда разработала металлический массив, который не утонет, даже после того, как по всей его поверхности будут отверстия.

Титанику потребовалось всего 2,5 часа после того, как он столкнулся с айсбергом в 1912 году. До катастрофы судно было непотопляемым благодаря конструкции отсеков под палубой. Но инженеры Титаника не ожидали, что катастрофа пробьет шесть из этих отсеков.

Более века спустя корабли до сих пор не защищены от столкновений: в мае 28 человек погибли, когда экскурсионное судно и круизный лайнер столкнулись на реке Дунай в Венгрии. А в 2017 году эсминец ВМС США столкнулся с нефтяным танкером, убив 10 моряков ВМФ.

Но новая разработка потенциально может открыть эру реально непотопляемых судов, которые будут держаться на плаву не с помощью внутренней конструкции суда, а благодаря особой конструкции материала корпуса.

«Независимо от того, насколько поврежден металл, он все равно сможет оставаться на плаву», — сказал Business Insider Чунлей Го, главный исследователь.

Проект получил гранты от армии США, Национального научного фонда и Фонда Билла и Мелинды Гейтс, частной благотворительной организации, основанной соучредителем Microsoft Биллом Гейтсом и его женой Мелиндой.

Исследователи полагают, что металл однажды может быть использован для множества других применений, таких как уборка туалета или строительство плавучих городов.

Металл имеет гигантский воздушный пузырь, который помогает ему плавать

Корабли плавают, вытесняя воду; чтобы оставаться на плаву, корабль должен весить меньше объема воды, которую он вытесняет. Когда отсеки Титаника были затоплены, корабль стал тяжелее вытесненной воды и начал тонуть .

Задача исследователей была разработать метод, чтобы металл мог постоянно отталкивать воду. Ученые использовали лазеры, чтобы вырезать крошечные канавки на поверхности алюминиевого диска. Они задерживали воздух, образуя защитный барьер, который заставлял капли воды соскальзывать с металлической поверхности.

Но если металл удерживался под водой достаточно долго, канавки в конечном итоге заполнялись водой. Тогда ребята сделали канавки с уклоном внутрь, оставив в центре достаточно маленький зазор, чтобы вода не смогла попасть в канавки. Это создало воздушный пузырь, который помогает конструкции плавать.

Затем ученые держали новый материал под водой с дополнительным весом в течение двух месяцев, чтобы посмотреть, не потеряет ли он свою плавучесть. Но когда они сняли вес, металл все равно поднялся на поверхность.

Их последней задачей было выяснить, сможет ли новая конструкция выдержать повреждения. Поэтому они просверлили отверстия в дисках и снова поместили их под воду. Независимо от того, сколько отверстий ученые делали, они обнаружили, что материал все равно будет плавать.

(Дж. Адам Фенстер / Университет Рочестера)
(Дж. Адам Фенстер / Университет Рочестера)

Металл может быть использован для строительства плавучих городов

В новом исследовании авторы предлагают использовать металл для постройки спасательных плотов, плавучей одежды или «плавучих кораблей». По их словам, вес корабля не имеет значения, если площадь поверхности металла достаточно велика, чтобы уравновесить его.

«По мере того, как площадь металла становится все больше, увеличивается и его грузоподъемность», — сказал Чунлей Го. Это означает, что металл может когда-нибудь даже использоваться для строительства гигантских сооружений, таких как плавучие города.

Исследования Го также показали, что всего лишь нескольких капель воды достаточно, чтобы очистить металл от грязи. Поэтому ученый работает с Фондом Гейтсов, чтобы понять, как эти объекты могут улучшить санитарные условия в развивающихся странах. Например, уборные из такого металла будет легче чистить.

В настоящее время самое большое препятствие для производства этого материала в больших количествах заключается в том, что требуется около часа, чтобы вытравить квадрат размером 1 на 1 дюйм. Но это проблема лишь для производителей. Он добавил, что его миссия — продемонстрировать принцип работы.

Ранее исследователи нашли организм с алюминиевой «броней», который живет под водой. Как ему это удается?