湖南
海上漂浮的浮标、传感器等设备，几乎都靠密封空间撑起浮力。外壳一旦出现裂缝，海水涌入，整个结构就会沉没。不锈钢和高密度塑料虽然常用，却始终解决不了破损即沉的问题。工程师真正需要的，是一种又强、又轻、破损后依然能漂浮的材料。
澳大利亚皇家墨尔本理工大学（RMIT）增材制造中心给出了答案：他们造出了世界上第一块能漂浮的钛金属——密度不到水的十分之一，裂了、碎了依然浮在水面。钛以高强度、低密度和出色的耐腐蚀性著称，一直是海洋工程的理想材料，只是此前从没有人让它浮起来。相关论文于2026年8月28日发表在国际材料领域顶级期刊《先进材料》上，研究由乔丹·诺罗尼亚博士领衔、马倩教授主持，这也是全球首个可漂浮的金属-聚合物混合点阵超材料。
先说说问题出在哪。金属点阵结构，就像脚手架一样交叉搭起的金属骨架，极致轻量、强度可观，看似是海洋应用的理想选择。但它有个致命弱点：骨架之间全是连通的开放空隙，水可以自由进出，浮力优势瞬间归零——一进水就沉。这正是强而轻的金属点阵，长期无法用于海洋设施的根本原因。
RMIT团队的办法很巧妙：3D打印出空心、互相连通的钛骨架，再把聚氨酯泡沫灌进这些空心管里。关键在只灌管、不封壳——骨架外面的空间保持开放，水可以从结构中穿过，不会像密封外壳那样被憋坏；但灌了泡沫的空心管是密封的，泡沫里无数微小的封闭气泡锁住气体，水进不去，浮力就保住了。这样造出来的结构，水流得过去，却漂得起来，哪怕裂了碎了也照样浮。淡水测试里，样品漂了2个多月，依然稳稳当当。
团队还想出了一套新的浮力判定规则。过去算点阵结构能不能浮，会把所有内部空隙都算进去，但那些空隙会进水，根本提供不了浮力。他们提出的骨架密度，只计算挡水的部分——钛壁和密封灌了泡沫的通道。只要骨架密度低于周围液体，结构就能浮，哪怕水从所有开口流过。
实测数据也很硬核：同样密度下，这种结构比不锈钢和高密度聚乙烯强70%；泡在墨尔本菲利普湾的自然海水中2周，质量只损失0.15%，强度下降不到1%。更厉害的是抗损能力：出现裂缝、连接点失效、甚至整整一层骨架断裂，它依然漂浮，直到被严重压扁压实才沉下去。团队还打印了一个海洋浮标做演示，在湍流海水槽里，没有密封外壳、没有保护涂层、没有附加浮力系统，旋转到45度依然稳定。
项目负责人马倩教授介绍，接下来要把演示部件放大，在真实海洋和深海条件下做长期测试。钛骨架里的填充物还能更换：换成不同材料，就能定制出吸能、热管理、减振等功能——这块钛不只会游泳，还能干活。
参考来源：Noronha J, et al. Breaking the Surface: Buoyant Metal–Polymer Open–Cell Hybrid Lattice Metamaterials. Advanced Materials. 2026. DOI: 10.1002/adma.746413
#墨尔本理工大学#
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