اختراق أنابيب الألمنيوم الغاطسة يعيد حلم السفن غير القابلة للغرق

بعد 114 عامًا على غرق RMS Titanic الذي قتل أكثر من 1500 شخص، حقق باحثون في جامعة روتشستر إنجازًا نحو سفن غير قابلة للغرق حقًا. في 30 يناير 2026، نشروا تفاصيل أنابيب ألمنيوم عادية معدلة لتطفو إلى الأبدحتى لو غُمرت عموديًا لفترات طويلة أو ثُقبت بالكامل. بمعالجة سطح المعدن لصد الماء بشدة فائقة الارتداد، تحبس هذه الأنابيب فقاعة هواء مستقرة داخلها، مما يمنع دخول الماء ويضمن الطفو في ظروف تشبه اضطراب المحيط.

الابتكار الأساسي يكمن في تعديل نسيج وسطح الألمنيوم لخلق ارتداد مائي هائل. يتجمع الماء كالخرز على ورقة اللوتس، لكن بقوة مضاعفة: زوايا التلامس تتجاوز 150 درجة، مما يحد أدنى الترطيب. الإضافة الحاسمة هي مقسم مركزي داخل كل أنبوب، يثبت جيب الهواء حتى تحت الضغط العمودي. يوضح الباحث الرئيسي Chunlei Guo: "أضفنا مقسمًا في وسط الأنبوب حتى لو دفعته عموديًا في الماء، تبقى فقاعة الهواء محبوسة داخلها والأنبوب يحتفظ بقدرته على الطفو."

اختبارات المختبر غمرت أنابيب طولها نصف متر، محاكية الغوص العميق. بخلاف تصاميم 2019 بأقراص مانعة للماء مغلقةالتي تفشل عند الإمالة الشديدةيوفر هيكل الأنابيب استقرارًا أعلى. في الاضطراب الموجي، حافظت الأنابيب على طفوها مع جيوب هواء سليمة رغم الثقوب.

الطفو ليس فضولًا مختبريًا. ترتبط أنابيب متعددة لتشكل طوافات تحمل أحمالًا ثقيلة. ربط الباحثون مصفوفات لتكوين منصات مستقرة، مجربة تحت حمل في أحواض بحرية. يشير Guo إلى الإمكانية: "يمكن توسيع التصميم لحجوم كبيرة تحمل أحمالًا ثقيلة." تخيل هياكل سفن معيارية حيث تعزل الأقسام التالفة نفسها، وأنابيب حابسة للهواء تعيد توزيع الطفو ديناميكيًا.

• المميزات الرئيسية: أبسط من تصاميم الهيكل المزدوج؛ مقاومة للثقوب من التصادمات أو الحروب؛ تكاليف أقل باستخدام ألمنيوم شائع.
• السياق التاريخي: قوانين ما بعد تيتانيك ألزمت حجرات محكمة، لكن السفينة غرقت بسبب فشل متتالي. هذه الأنابيب تعالج ذلك بطفو سلبي متأصل.
• سعة الحمل: نماذج نصف متر تحمل أوزانًا تفوق معايير الفولاذ؛ كامل الحجم يدعم ناقلات عملاقة.

يمتد التكنولوجيا لاستخراج الطاقة. تتمايل الطوافات مع الأمواج، تحول الحركة إلى كهرباء عبر مولدات مدمجة. عروض مختبرية التقطت طاقة حركية من الماء المتذبذب، مشيرة إلى مزارع طاقة بحرية. ممولة من National Science Foundation وBill & Melinda Gates Foundation ومعهد Goergen، تغطي التطبيقات إغاثة الكوارث إلى قواعد قطبية.

التحديات قائمة: متانة طويلة الأمد ضد تآكل الماء المالح؛ مقاومة الملوثات البيولوجية؛ عقبات تنظيمية بحرية. لكن النماذج صمدت شهورًا مغمورة دون تدهور، متفوقة على الطلاءات مثل Teflon.

الشحن العالمي ينقل 90% من التجارة؛ الغرق يقتل مئات سنويًا رغم التقدم. هذا يقلل الخسائر: وحدات غير غاطسة تُجلي الطواقم تلقائيًا. الجيوش ترى سفنًا سرية مقاومة للأضرار. بيئيًا، تسربات أقل من السفن المعطلة.

مقارنة بالبدائل مثل الهياكل المملوءة رغوة، تعيد أنابيب فائقة الارتداد جيوب الهواء بعد الاختراق. مرفقة في Applied Physics Letters، تبني على نقش ليزر فمتوثانية لـGuo، مُحسَّنة للقسوة البحرية.

مع بداية 2026، يضع الإعلان في 30 يناير روتشستر في المقدمة. النماذج إلى تجارب محيطية؛ شراكات تجارية تتشكل. إرث تيتانيكالغرور يقابل الفيزياءيخضع للتحدي الهندسي.