Исследователи разработали несокрушимые металлические трубы с супергидрофобным покрытием

Ученые из Института оптики Университета Рочестера разработали метод изготовления алюминиевых труб, которые не тонут, сохраняя плавучесть независимо от длительного погружения или значительных повреждений. Техника заключается в травлении внутренних поверхностей труб для создания микро- и наноразмерных ямок, что делает их супергидрофобными и способными отталкивать воду.

При погружении такие обработанные трубы захватывают стабильный воздушный пузырь внутри, предотвращая попадание воды и обеспечивая их плавучесть. Этот механизм повторяет природные стратегии, наблюдаемые у пауков-подводников и огненных муравьев, которые используют захваченный воздух для поддержания плавучести.

Для повышения устойчивости исследователи встроили внутри труб центральный разделитель, который удерживает захваченный воздух на месте даже при вертикальном положении труб. Профессор Чунлей Го, руководитель исследования, отметил:

«Важно, что мы добавили разделитель посередине трубы, чтобы даже при вертикальном погружении пузырь воздуха оставался захваченным внутри, и труба сохраняла способность плавать.»

Команда провела обширные испытания, подвергая трубы суровым условиям в течение нескольких недель без потери плавучести. Даже при прокалывании множества отверстий трубы продолжали держаться на воде. Го добавил:

«Вы можете проделать в них большие отверстия, и мы показали, что даже при серьезных повреждениях с множеством проколов трубы все равно плавают.»

Потенциальные применения этих несокрушимых труб включают строительство устойчивых кораблей, буйков и плавучих платформ. Исследователи также продемонстрировали, что плоты из таких труб могут использовать энергию волн для выработки электроэнергии, что открывает перспективы для решений в области возобновляемой энергетики.

Это исследование было поддержано Национальным научным фондом, Фондом Билла и Мелинды Гейтс, а также Институтом наук о данных и искусственном интеллекте Университета Рочестера Гёргена.