烏克蘭的科學家還有一手絕招,他們會通過控製各種工藝技術條件和控製金屬從熔化到凝固的冷卻時間,製造出各種孔徑的優質多孔金屬。零件中的孔徑尺寸,小的可以達到5微米,也就是一個細菌那麼大;大的可以達到10毫米。孔在零件中占的體積可以小到隻占零件體積的5%;但也可以大到占零件體積的75%。也就是說,這種多孔金屬不隻是百孔千瘡,簡直是千孔萬瘡了。
用這種材料製成的霧化器,可以大大節省燃油,因為它能顯著增加燃料的霧化程度,達到最完全燃燒的效果。
8泡沫金屬
美國杜克大學工程係有一位叫富蘭克林·科克斯的工程學教授,是研究金屬材料的行家。
1991年,科克斯利用“哥倫比亞”號航天飛機進行了一次在微重力條件(即失重狀態)下製造泡沫金屬的試驗。他設計了一個石英瓶,把鋰、鎂、鋁、鈦等輕金屬放在一個容器內,用太陽能將這些金屬熔化成液體。然後在熔化的金屬中充進氫氣,產生大量氣泡。這個過程有點像用小管往肥皂水中吹氣(會產生大量泡沫)一樣,金屬冷凝後就形成到處是微孔的泡沫金屬。
有人會問,這種泡沫金屬能作結構材料嗎?這一點用不著擔心。實驗證明,用泡沫金屬做成的梁比同樣重量的實心梁剛性高得多。因為泡沫使材料的體積大大擴張,獲得了更大的橫截麵,因此用泡沫金屬製造的飛行器,可以把總重量降低一半左右。
用泡沫金屬建立太空站還有一個優點,即當空間站結束其使命時,可以讓它們重返大氣,在大氣層中迅速徹底地燃燒,化成氣體,減少空間垃圾。
9智能材料
智能材料也叫機敏材料,它是20世紀90年代迅速發展起來的一種全新的材料分支學科。這種材料常常把高技術傳感器或敏感元件與傳統結構材料和功能材料結合在一起,賦予材料嶄新的性能,使無生命的材料變得似乎有了“感覺”和“知覺”,並具有自我感知和自我修複的功能。
任何材料的發展都來源於實際的需要。例如,在社會的實際活動中經常發生飛機失事、橋梁斷裂和房屋倒塌造成的災難。這就促使科學家們希望找到失事之前能預警的材料,或預感到要失事時能自動加固或自行補助傷痕和裂紋的材料。比如,人的皮膚劃傷後,過一段時間就會自然長好,且自我修補得天衣無縫;骨頭折斷後,隻要對好骨縫,斷骨就會自動長在一起。那麼,飛機的機翼、橋梁的支架出現裂紋後能不能自我修補呢?如果可能,那就可以防止許多災難性的事故。這就是目前世界上一大批科學家致力於研究和發展智能材料的原因。
10防彈玻璃
一些特殊用途的汽車玻璃,用子彈或石頭是擊不碎的,玻璃上隻會出現一些網狀裂紋。這種玻璃就是防彈玻璃。
防彈玻璃是一種夾層玻璃,一般都做成三層。即在兩層玻璃間夾一層有彈性的透明塑料,如賽璐珞、降乙烯醇縮丁醛等塑料,這些塑料物質像膠膜一樣把兩層玻璃緊密地粘結成一體。五層防彈玻璃也有使用的。還有夾金屬材料的玻璃。如一種夾鈦金屬薄片的玻璃具有抗高衝擊力、抗貫穿、抗高溫的特點。總之粘合玻璃層數越多,防彈能力就越強。