Исследователи из Королевского технологического университета Мельбурна разработали новый тип плавучего метаматериала на основе титаново-полимерной решетки. С помощью 3D-печати ученые создали каркас из сплава Ti-6Al-4V с полыми балками, заполненными легким пенополиуретаном, что позволило совместить высокую прочность металла с плавучестью.
Материал сохраняет способность держаться на воде даже при наличии трещин, повреждений соединений или разрушении части решетки. Конструкция позволяет морской воде свободно проходить сквозь структуру, при этом внутренняя пена обеспечивает стабильную плавучесть, решая проблему высокой плотности титана, которая в четыре раза превышает плотность воды.
Для оценки характеристик команда предложила показатель «плотности скелета», учитывающий только те части структуры, которые вытесняют воду. Согласно теории, если эта плотность ниже плотности окружающей жидкости, конструкция остается на плаву. Тесты показали, что прочность материала на 70% выше, чем у нержавеющей стали или полиэтилена высокой плотности.
В ходе испытаний в натуральной морской воде образцы за две недели потеряли лишь 0,15% массы, а снижение прочности составило менее 1%. В пресной воде материал стабильно держался на поверхности более двух месяцев. Технология предназначена для морских буев, датчиков мониторинга и офшорных энергетических платформ, требующих долговечности и коррозийной стойкости.
