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大海从不止于诗与远方,更藏着未知的风浪与凶险。面对汹涌波涛、突发险情,船舶为何能稳稳航行、不惧倾覆?“永不沉没”从来不是传奇传说,也不是绝对的运气加持,而是现代船舶工业打磨出的硬核实力。接下来,一起读懂船舶藏在船体里的安全底气。

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船只能够浮在水面上,是因为船体的大型空心结构可以让船只排开大量海水,从而产生足以抵消自身重力的浮力。一旦船体发生破损,水会灌满空心区域,此时浮力小于重力,船只就会沉没。

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倘若船体破损时,水无法进入空心部分,那么船只就能始终漂浮在水面上 。为此,科学家研制出了一种超疏水金属铝管,这种铝管如同自带防护罩,能彻底阻挡水进入管内,让铝管始终保持漂浮状态,船体不会下沉。

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这款超疏水金属铝管是通过对普通铝管做特殊表面处理制成的,普通铝管属于亲水材料,经处理后管壁会主动排斥水分子,变为超疏水材料 。将管子缓慢浸入水中时,管体周围的水面会形成凹坑,管的内壁还会产生气泡,仿佛给铝管的内外都套上了一层游泳圈 。

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当铝管浸入水中的深度超过最大凹坑深度时,水就会覆盖铝管的上表面,若铝管的内径大于最大凹坑深度,水就会流入管内,那么依靠管腔中空气排水所产生的浮力就会消失,铝管也会随之沉没。为了保存这部分关键浮力,科学家给管内的空气加了道防护墙——在铝管内部设置密封壁进行密封,如此一来,管内的空气就不会被水挤出,无论铝管是水平放置、竖直插入还是倾斜在水中,空气都会稳稳留在管内。

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大海的环境变幻莫测,船只行驶途中会遭遇巨浪冲击、硬物碰撞、海水腐蚀等各类恶劣状况,而这种超疏水金属铝管依旧能保持良好的漂浮性能,只需每年进行简单的维护维修即可。不仅如此,若在铝管外环绕线圈,铝管还能利用潮汐进行发电,让自身发挥更多功能 。

这种新型超疏水金属铝管,可广泛应用于船舶建造、浮平台和浮标制作等领域 。随着科技的不断进步,或许在未来,我们真的可以看到永不沉没的“泰坦尼克号”。

你还知道哪些船舶安全黑科技?欢迎在评论区留言分享,一起解锁更多航海硬核知识!

天天都在用能源,危害竟这么大?

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日常照明、出行用车、做饭生产,生活处处离不开能源。可煤炭、石油的大量燃烧,正在加剧全球变暖、催生极端天气。为何要大力发展清洁能源?能源又该如何实现绿色转型?一起来探寻答案。

减排的第一步

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化石燃料燃烧是碳排放的主要来源,长期依赖以煤炭、石油等为主的化石燃料,对中国碳排放格局产生了重大影响。目前,中国能源结构以化石能源为主,占能源总量的85.1%。其中,煤炭占化石能源的57%。化石燃料燃烧是中国主要的二氧化碳排放源,占全部二氧化碳排放的88%左右。

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减排是为了保护地球家园,让每一个人的生活更美好

在排放过程中,全球发电和供热行业排放占总温室气体排放比重最高(30.4%);交通运输排放占比16.2%,其中道路交通是主要来源;制造业和建筑业排放占比12.4%,其中建筑业排放占比5.6%。可见,减少使用化石燃料是减少碳排放与实现碳中和的关键。

能源的“华丽转身”

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针对化石能源大量使用带来的环境、生态和全球气候变化等一系列问题,主动破解困局、加快能源转型发展已经成为世界各国的自觉行动。新一轮能源变革兴起,将为世界经济发展注入新的活力,推动人类社会从工业文明迈向生态文明。

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从世界能源发展史看,迄今为止,人类经历了薪柴时代、煤炭时代、石油时代,目前正进入可再生能源时代。

从中国能源发展史看,在20世纪50年代,能源生产水平较低,主要解决能源有没有的问题,原煤占能源生产总量的96.3%。2020年,煤炭消费量占能源消费总量的56.8%。煤炭消费量占比在逐步下降。然而,从煤炭时代转型到可再生能源时代是一个循序渐进的过程。改革开放时期经济发展带动能源需求,这一阶段由原煤为主加速向多元化、清洁化发展,发展石油、天然气等化石能源。

21世纪初期以来中国推动能源结构调整优化,主要解决能源好不好的问题,主导能源将从化石能源转变为风能、核能、太阳能、潮汐能、地热能、天然气水合物、氢能等可再生能源和低碳能源,实现从煤炭独大到低碳清洁绿色能源的巨大转变。

打开绿色未来的科技大门

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清洁能源作为绿色低碳能源,具备环境友好、资源丰富、可循环利用等优势。开发利用清洁能源、减少能源消耗过程中的碳排放,是实现“双碳”目标的有效途径。

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抢占能源技术进步的先机就可能占领新一轮科技革命和产业变革竞争的制高点

展望未来,当可再生能源、天然气和核能利用持续增长,高碳化石能源利用大幅减少,清洁能源占比超过一半时,相信人类赖以生存的地球终将被我们用心“点亮”。

《知识就是力量》喜迎创刊70周年,科学艺术作品征集

七十载薪火相传,科普路初心如磐。为落实《国务院关于深入实施“人工智能+”行动的意见》,值《知识就是力量》创刊70周年之际,诚邀社会各界以AI为翼、以创意为桥,用音乐、舞台剧、诗画等形式赋能科学传播,让知识的力量浸润人心,为构建新时代科普生态、注入创意动能。

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责任编辑|赵青云 原飞燕

运营编辑|原飞燕

质量审核 | 李雅欣

图文来源 | 《知识就是力量》杂志《让船舶拥有“永不沉没”的底气》,脚本 / 田蓉(中南大学)绘图 / 黄金,原文有删改,原创作品转载请注明来源。

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