颠覆航海！科学家揭秘不沉船的神秘新材料！

“泰坦尼克号”沉没已过去一百多年，但船舶遇险进水后迅速沉没的风险，至今仍是航海安全的最大威胁之一。然而，一项由中国和美国科学家联合研发的新技术，可能让“永不沉没”的船从幻想走向现实。2026年1月，哈尔滨工程大学与麻省理工学院的研究团队宣布，他们成功开发出一种超轻、超强、自带永久浮力的新型复合材料结构，即使被钻出多个大洞、完全注满海水，依然能稳稳漂浮在水面——这项成果发表于《先进材料》，标志着人类向真正“不沉船”迈出了关键一步。

传统船舶依靠水密舱设计来防沉：一旦某个舱室进水，其他舱室仍能提供浮力。但若破损过大或多个舱室同时受损（如撞冰山、触礁或战损），整艘船仍会倾覆。而这次的新方案彻底跳出了“分舱”思路，转而从材料本身入手——研究人员制造了一种由闭孔金属泡沫+石墨烯增强陶瓷涂层+仿生蜂窝夹层组成的多级防护结构。这种材料不仅密度极低（比水轻60%），而且内部充满无数微小、完全封闭的气室，每个气室都独立密封，互不连通。

实验中，研究团队将一块30厘米见方的样品浸入水中，并用钻头在其表面打出数十个贯穿孔洞，甚至用高压水枪直接灌入海水。结果令人震惊：尽管内部部分气室被破坏，但其余数百万个完好气室仍能提供足够浮力，样品不仅没有下沉，还能承载自身重量50倍的重物漂浮。更关键的是，这种浮力是“永久性”的——不像充气救生筏可能漏气，这些微气室由金属和陶瓷构成，耐腐蚀、抗压、耐高温，理论上可使用数十年而不失效。

这项技术的灵感部分来自自然界。比如深海鱼类的鱼鳔、水蜘蛛的潜水钟，甚至莲叶的微纳结构，都能在水下长期锁住空气。科学家模仿这种“微尺度封闭气腔”原理，通过精密铸造和3D打印技术，在铝合金基体中构建出直径仅10–100微米的均匀气泡网络。外层再覆盖一层仅几微米厚的石墨烯改性陶瓷，既防止海水渗透，又大幅提升抗冲击能力——即使被尖锐物刺穿，裂纹也难以扩展到邻近气室。

那么，这种材料能用在船上吗？答案是肯定的。研究团队已与国内造船企业合作，试制了一艘1.5米长的无人船模型，船体全部采用该复合材料。在模拟风暴和碰撞测试中，即便船体被撞出拳头大的破口，整船仍保持正浮状态，未发生倾斜或沉没。未来，它可应用于军舰、科考船、海上平台，甚至小型渔船——尤其适合在极地、远洋等救援困难区域作业的船只。

除了船舶，这项技术还有广阔前景。海上风电塔基可用它做浮筒，提升抗风浪能力；水下探测器可借此实现无动力悬浮；甚至未来“漂浮城市”的建筑模块也能从中受益。研究人员还设想将其做成救生衣内衬——即使衣服被撕裂，碎片依然能托起人体。

当然，目前成本仍是挑战。石墨烯和精密铸造工艺使得材料单价较高，但随着量产技术成熟，价格有望大幅下降。项目中方负责人李伟教授表示：“我们的目标不是取代所有船体，而是用于关键部位——比如船底、舭部或救生区，形成‘浮力装甲’。”

从诺亚方舟到泰坦尼克，人类对“不沉之舟”的追求从未停止。如今，科学正以材料为笔，重新书写航海安全的规则。或许在不久的将来，当一艘船遭遇灾难性破损时，它不会沉默地坠入深渊，而是像一块倔强的浮木，静静等待救援的到来——因为它的每一寸结构，都藏着对抗沉没的秘密。

参考资料：“Geometry-Enabled Recoverable Floating Superhydrophobic Metallic Tubes” 27 January 2026, Advanced Functional Materials. DOI: 10.1002/adfm.202526033