بعد أكثر من قرن على غرق سفينة «تيتانيك»، التي وُصفت عند إطلاقها بأنها غير قابلة للغرق، لا يزال سؤال واحد يفرض نفسه على العلماء والمهندسين: هل يمكن تصميم سفن لا تغرق، أو على الأقل أكثر قدرة على مقاومة الغرق؟
فريق بحثي من جامعة روتشستر الأميركية أعاد إحياء هذا السؤال من خلال تطوير تقنية جديدة تقوم على أنابيب معدنية قادرة على الطفو حتى بعد تعرضها لثقوب وغمرها لفترات طويلة في الماء. ويعتمد الابتكار على معالجة السطح الداخلي لأنابيب من الألومنيوم باستخدام الليزر، ما يجعلها فائقة الكراهية للماء، مع بنية دقيقة على المستويين الميكروي والنانوي.
وتمنع هذه البنية الماء من الالتصاق بالسطح الداخلي، ما يسمح بتشكّل جيب مستقر من الهواء داخل الأنبوب يعمل كوسادة طفو، ويحول دون امتلائه بالماء، ليبقى خفيفًا وقادرًا على الطفو حتى في ظروف قاسية.
ولتعزيز موثوقية هذه الآلية، أضاف الباحثون حاجزًا داخليًا يقسم الأنبوب إلى جزأين، بحيث يحتفظ أحدهما بالهواء حتى في حال تسرب الماء إلى الجزء الآخر، ما يضمن استمرار الطفو.
وأظهرت التجارب المخبرية أن أنابيب بطول يقارب نصف متر بقيت طافية لأسابيع داخل خزانات تحاكي بيئات قاسية، ولم تغرق حتى بعد ثقبها بعدد كبير من الثقوب.
ويستند هذا الابتكار إلى مبادئ مستوحاة من الطبيعة، مثل عنكبوت «جرس الغطاس» الذي يعيش تحت الماء داخل فقاعة هواء محاطة بشعيرات طاردة للماء، وكذلك النمل الناري الذي يشكل طوافات حية فوق سطح الماء بفضل مقاومة أجسامه للبلل. وفي هذه النماذج الطبيعية، يشكّل الهواء عنصرًا بنيويًا أساسيًا في الطفو، وهو المفهوم ذاته الذي تحاول التقنية الجديدة نقله إلى الهياكل المعدنية.
الدراسة، المنشورة في مجلة «Advanced Functional Materials»، تقترح توسيع هذا المبدأ من أنابيب صغيرة إلى هياكل أكبر، من خلال ربط عدد كبير منها لتشكيل منصات عائمة أو أجزاء من بدن السفينة. ووفق الباحثين، فإن تعرض هذه الهياكل لثقوب أو تصدعات لن يؤدي بالضرورة إلى غرقها، إذ ستظل نسبة كبيرة من الأنابيب محتفظة بجيوب الهواء.
ولا تهدف التقنية إلى إنتاج سفن «لا تغرق على الإطلاق»، بل إلى رفع هامش الأمان بشكل كبير، بحيث تصبح السفن أكثر قدرة على الصمود في مواجهة الأضرار والحوادث البحرية الشديدة.
