工程师们研制出了一种即便被戳得满是孔洞也不会下沉的金属管，让真正的不沉之船这一构想更接近现实。

泰坦尼克号沉船事故已过去百余年，而“永不沉没之船”的构想仍持续推动着工程学研究。罗切斯特大学光学研究所的科学家们如今朝这一目标迈出了关键一步——他们研发出一种方法，能让普通金属管实现真正意义上的“永不沉没”。无论这些金属管在水下浸泡多久，或是遭受何种程度的物理损伤，皆能始终浮于水面。

科学家如何将铝转化为漂浮金属

该研究由光学与物理学教授、罗切斯特大学激光能量学实验室资深科学家郭春雷（Chunlei Guo）牵头。郭春雷及其团队在今日（1月27日）发表于《先进功能材料》的研究中详细阐述了他们的发现。他们的方法是在铝管内壁精心蚀刻出微观及纳米级的凹坑。这种经处理的表面变得超疏水，即能强力排斥水分并保持干燥。

滞留空气使管道保持漂浮状态

当其中一根经过处理的试管被浸入水中时，其内部疏水材质会在管内牢牢锁住一团稳定的空气。这层空气屏障能有效阻止水流灌入试管，避免其下沉。这一原理与自然界中的生存策略异曲同工——譬如潜水钟蜘蛛能将气泡携带至水下，或是火蚁凭借防水躯体相互勾连，构筑出漂浮的蚁筏。

郭先生表示：“尤为关键的是，我们在管子中间加了一个分隔装置，这样即便你将其垂直推入水中，管内的空气泡仍会被困住，管子也能继续保持漂浮状态。”

设计优化，稳定性更佳

2019年，郭团队首次展示了超疏水浮力装置，该装置采用两个防水圆盘密封在一起以产生浮力。虽然效果显著，但早期设计存在局限性。在极端倾斜角度下，圆盘会失去保持漂浮的能力。而新型管状设计更为简洁，稳定性也大幅提升，尤其在类似开阔水域的湍流环境中表现尤为出色。

郭先生表示：“我们曾在一些极为恶劣的环境中对它们进行了为期数周的测试，结果发现其浮力并未减弱。”“你可以在它们身上戳出大洞，我们的实验表明，即便你尽可能多地在管子上打孔，使其严重受损，它们依然能够漂浮。”

从漂浮筏到可再生能源

研究人员证明，多个管道可相互连接构成筏体，为船舶、浮标及浮动平台等应用开辟了新途径。实验室测试中采用了长度各异、最长近半米的管道。据郭教授介绍，该构想可按比例放大，以支撑实际应用中所需承受的更重载荷。

该团队还探索了如何利用这些超疏水管搭建筏子，以从海浪中捕获能量。这种方法为利用耐用漂浮结构产生可再生电力提供了一种潜在的新途径。

参考文献：《基于几何结构的可复原超疏水金属浮管》，作者：徐天舒、詹志兵、邓亦辰、穆罕默德·阿基尔·法里斯、苏巴什·C·辛格、郭春雷，2026年1月27日，发表于《先进功能材料》。DOI编号：10.1002/adfm.202526033

该项目得到了美国国家科学基金会、比尔及梅琳达·盖茨基金会，以及罗切斯特大学戈尔根数据科学与人工智能研究所的支持。