根据一项新的研究，复合发泡金属的性能与用于屏蔽材料的大多数传统金属相同或更好，同时重量明显减轻。

什么东西像钢一样坚固，像铝一样轻，能够承受弹道撞击、火灾和辐射？发泡金属。

十多年前，北卡罗来纳州立大学的工程师Afsaneh Rabiei发明了复合发泡金属（CMF） —— 一种由中空金属“气泡”嵌入钢、钛、铝或其他合金制成的材料。从航空和太空旅行到国防，这种特别坚固和轻便的材料可以有各种各样的应用。经过多年的弹道、爆炸、振动、辐射和火灾测试，拉比伊的公司 —— 先进材料制造公司正式准备投入生产。

虽然这不是第一个发明的发泡金属，但拉比伊声称她的CMF是最坚固的。例如，在2019年发表在《复合结构》杂志上的一项研究中，研究人员证明，用钢-钢CMF（其中气泡和它们所在的材料都是由钢制成的）制成的车辆装甲与用传统钢材制成的车辆装甲一样有效，重量不到其一半。

该研究的合著者拉比伊（Rabiei）在北卡罗来纳州立大学的一份声明中说：“CMF装甲的重量不到达到相同防护水平所需的轧制均匀钢装甲的一半。”“换句话说，我们能够在不牺牲保护的情况下显著减轻重量，这有利于车辆性能和燃油效率。”

两年前，拉比伊和她的同事们发现CMF的隔热性能远远好于同样的金属。正如该团队在2016年发表在《国际热科学杂志》上的一项研究中所解释的那样，他们将一块2.5英寸× 2.5英寸× 0.75英寸（6.35厘米× 6.35厘米× 1.91厘米）厚的大块不锈钢的一侧，以及一块相同尺寸的CMF样品的一侧，暴露在1472华氏度（800摄氏度）的火焰中。钢需要4分钟才能达到同样的温度，而CMF需要8分钟。

拉比伊在另一份大学声明中解释说：“CMF内部存在气囊，这使得它能够有效地阻挡热量，主要是因为热量在空气中的传播速度比在金属中的传播速度慢。”这意味着CMF可以保护热敏材料 —— 无论是危险化学品还是运载宇航员的太空飞行器。

关于太空的话题，拉比伊十年前透露，CMF能够屏蔽各种形式的辐射。在2015年发表在《辐射物理与化学》杂志上的一项研究中，她的团队表明，CMF能有效阻挡X射线和伽马射线（危险的太空辐射）以及中子辐射（发生在核反应堆和核爆炸期间）。

拉比伊在关于弹道试验的声明中说：“简而言之，CMFs有多种应用前景：从太空探索到运输核废料、爆炸物和危险材料，到军事和安全应用，甚至汽车、公共汽车和火车。”

这里还有一个谜题：发泡金属和古罗马人有什么共同点？两者都增强了以前的发明和应用。虽然罗马人从其他文明中汲取发明并使其变得更好，但CMF采用了其他材料的应用，似乎用更少的重量实现了它们。然而，制造商是否也相信这一点还有待观察。

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