什么材料的浮力最大
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发布时间：2022-07-06 05:39
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时间：2023-10-09 07:15
中国的研究人员最近报道了一种由新材料制成的微型超级浮力船,它具有极大的浮力,救生衣大小的分量足以托起一匹马.
来自哈尔滨工业大学化工学院的副教授潘钦敏及其同事,实验了多种邮票大小（长4cm、宽2cm、高1cm）的超疏水微孔金属丝微型船.他们用*银等多种物质处理过的直径200微米的铜丝网折叠成船的模样,而且该船的表面高度疏水.整个实验过程都采用简单易得的材料在普通的实验条件下完成.
“若能用硬度大和密度更小的合金或塑料,就更理想了”,潘钦敏说,“采用铜这种材料,主要是考虑到容易通过简单的置换反应在铜网表面沉积上具有二元微米—纳米结构,而该结构对于超疏水性是至关重要”.相比较其他未使用新型表面技术的普通铜船,防水船漂浮得更平稳,即使铜船的边缘已经低于水平面,它依然能够保持悬浮状态,而且表现出惊人的承载量.既便遭到物理损坏,防水船也能恢复其超疏水性.
中国海洋大学材料科学与工程研究院院长尹衍升教授认为：“铜材在海洋中的耐腐蚀已经被各界推崇,其优点肯定优于铝材.但由于我国乃至世界都缺乏铜资源,用一种较为便宜且重量轻的铝作为部分替代,正如我们在空调行业用铝管代替铜管实验一样,如果表面处理完善,这不失为研究中所预测的行业的一种材料选择.”
同时,研究人员也表示,将该材料应用于制造船舶有较大困难,但是它很可能应用于水上机器设备,比如环境监控.因为超疏水材料表面的空气膜将显著降低空气阻力和流体阻力.为了将本材料用于实践,除了继续拓展和选择网状材料外,还需要在材料表面结构的稳定性——尤其是动态稳定性、材料在水中的运动阻力——等方面进行深入研究.
“这项研究的最大的亮点在于,将基础研究消化吸收,作有意义的应用研究.”烟台大学环境与材料学院高原教授说.同时他指出,超疏水材料主要从表面微纳米结构的制备和低表面能物质的处理两方面进行.对于实际应用前景,铜易氧化且硬度不够.船舶外壳几乎都是钢铁合金材料,在这些材料表面如何用低成本工程化的方法制备或形成微纳米结构,是目前亟待解决的问题.
