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A 3D-printed buoy remains stable in a turbulent seawater tank as the test system rotates up to 45 degrees. It keeps floating without a sealed casing, protective coating or extra flotation. The prototype comes from RMIT University's Centre for Additive Manufacturing, where researchers have built a titanium lattice that remains buoyant even after severe damage.
Une bouée imprimée en 3D reste stable dans un bassin d'eau de mer agitée tandis que le système d'essai tourne jusqu'à 45 degrés. Elle continue de flotter sans enveloppe étanche, revêtement protecteur ni dispositif de flottaison supplémentaire. Le prototype est issu du Centre for Additive Manufacturing de RMIT University, où des chercheurs ont fabriqué un treillis en titane qui reste flottant même après d'importants dégâts.
The obstacle was water. Metal lattices can be very light because their struts are hollow and interconnected, but their open spaces also let water enter. RMIT's solution fills only those hollow titanium struts with polyurethane foam. Tiny sealed cells in the foam trap gas and form a distributed barrier, while water can continue flowing through the lattice's external openings.
L'obstacle était l'eau. Les treillis métalliques peuvent être très légers parce que leurs montants sont creux et interconnectés, mais leurs espaces ouverts laissent aussi entrer l'eau. La solution de RMIT consiste à remplir uniquement ces montants creux en titane avec de la mousse de polyuréthane. Les minuscules cellules étanches de la mousse emprisonnent du gaz et forment une barrière répartie dans la structure, tandis que l'eau peut continuer à circuler par les ouvertures extérieures du treillis.
The researchers say the study is the first reported demonstration of a floating metal-polymer open-cell hybrid lattice metamaterial. They developed a design measure called skeletal density, which counts the titanium walls and sealed, foam-filled channels but excludes open space that water can occupy. Their rule is simple: when skeletal density is lower than that of the surrounding liquid, the open structure floats.
Les chercheurs affirment que l'étude présente la première démonstration publiée d'un métamatériau réticulaire hybride métal-polymère à cellules ouvertes flottant. Ils ont mis au point une mesure de conception appelée densité squelettique, qui prend en compte les parois en titane et les canaux étanches remplis de mousse, mais exclut l'espace ouvert que l'eau peut occuper. Leur règle est simple : lorsque la densité squelettique est inférieure à celle du liquide environnant, la structure ouverte flotte.
The results point to a potential material for marine applications. At the same overall density, the titanium lattice was 70% stronger than stainless steel or high-density polyethylene. In natural seawater from Melbourne's Port Phillip Bay, it lost only 0.15% of its mass after two weeks, while its strength declined by less than 1%. The structure also stayed afloat after cracking, failures at key connection points and the fracture of an entire lattice layer; it sank only after severe crushing and compaction.
Les résultats laissent entrevoir un matériau potentiellement utile pour les applications marines. À densité globale identique, le treillis en titane était 70 % plus résistant que l'acier inoxydable ou le polyéthylène haute densité. Dans l'eau de mer naturelle de la baie de Port Phillip, à Melbourne, il n'a perdu que 0,15 % de sa masse après deux semaines, tandis que sa résistance a diminué de moins de 1 %. La structure est également restée à flot après des fissures, des défaillances de points de connexion essentiels et la fracture d'une couche entière du treillis ; elle n'a coulé qu'après un écrasement et une compaction importants.
In concrete terms, the work could give buoys, floating sensors and other marine structures a way to combine low weight with damage tolerance, rather than relying on a sealed casing or extra flotation. That remains a prospect, not a deployment: RMIT has demonstrated a 3D-printed prototype, and the team led by Distinguished Professor Ma Qian still plans larger parts and long-term tests in realistic marine and deep-sea conditions. The collaboration includes the Conservatoire National des Arts et Métiers in France.
Concrètement, ces travaux pourraient permettre aux bouées, aux capteurs flottants et à d'autres structures marines de combiner faible poids et tolérance aux dégâts, plutôt que de dépendre d'une enveloppe étanche ou d'un dispositif de flottaison supplémentaire. Cela reste toutefois une perspective, et non une mise en service : RMIT a démontré un prototype imprimé en 3D, et l'équipe dirigée par le professeur émérite Ma Qian prévoit encore de fabriquer des pièces plus grandes et de mener des essais à long terme dans des conditions marines réalistes et en eaux profondes. La collaboration comprend le Conservatoire National des Arts et Métiers, en France.