金属基泡沫：漂浮城市不是梦

□文/周文俊

图： 漂浮于海上的“自由之舟”效果图

泰坦尼克号曾是世界上体积最庞大、内部设施最豪华的客运轮船，号称“永不沉没的客轮”。然而不幸的是，首次出航便惨遭不幸，泰坦尼克号与一座冰山相撞，造成右舷船艏至船中部破裂，5间水密舱进水，仅两个半小时就沉没了。

泰坦尼克号残骸再现后，科学考察队采集了金属样本进行分析，结果发现导致泰坦尼克号沉没的关键细节：造船工程师只考虑到增加船体钢材的强度，没有想到要增加其韧性。为了增加船体钢材强度而往炼钢原料中增加了大量硫化物，也大大影响了钢材的脆性，最终导致泰坦尼克号沉没的悲剧。

一个多世纪过去，钢材改进了，但依然无法解决船只碰撞沉没的问题：2019年5月，一艘观光船和一艘游船在匈牙利多瑙河上相撞，造成28人遇难；2018年1月，巴拿马籍油轮与香港籍散货船在长江口以东约160海里处发生碰撞，21名船员弃船逃生。

生物漂浮的启示

找到一种永不沉没的金属该有多好，世界上就不会再发生船只碰撞沉没的事故了。科学家从自然现象中得到启发。

潜水钟蜘蛛通过建造自己的潜水钟进行呼吸，其原理是在水下织成圆顶状的网状结构，用充满疏水性的腿部和腹部从水面将空气带到结构中。火蚁可以在水中行走，用它们超疏水性的身体捕获大量空气，从而在水中形成漂浮的火蚁筏。

可漂浮于水上的金属基泡沫复合材料

这两个有趣的现象的关键启示在于，疏水表面能够截留大量空气。……