据外媒报道，德国亥姆霍兹Hereon研究中心（Helmholtz-Zentrum Hereon，Hereon）的研究人员首次成功研制出完全由天然海洋原材料制成的镁泡沫。该泡沫的生产过程中无需添加任何有毒添加剂。食品工业产生的牡蛎壳粉末被用作发泡剂。这种泡沫在汽车制造领域被广泛应用，并且完全可回收利用。相关研究成果发表于期刊《Discover Materials》。

图片来源：亥姆霍兹Hereon研究中心

牡蛎壳作为食品工业的废弃物，在全球范围内产量巨大。此前，它们大多被填埋或丢弃到水体中。如今，Hereon材料与工艺设计研究所（Institute of Material and Process Design）开发出新方法，能够将牡蛎壳用作可持续资源。

研究团队使用熔炉将牡蛎壳粉末与镁钙合金混合。由于牡蛎壳的主要成分是碳酸钙（石灰石），所以粉末在高温下会发生反应，生成二氧化碳（CO2）。二氧化碳气体在粘稠的熔体中形成气泡，从而产生泡沫。冷却硬化后，便形成了一种具有均匀孔隙结构的金属泡沫。生成的二氧化碳则被封在这些孔隙中。这种新型材料的独特之处在于：它以可持续的方式生产，完全可回收利用，超轻便，并且适用于多种应用。

闭环回收

这种材料理念支持可持续的循环经济。所有原材料均可来自海洋——贝壳粉来自为食品工业捕捞的牡蛎，而镁和钙则是海水淡化的副产品。Hereon材料科学家、该研究的合著者Hajo Dieringa博士说道：“在其使用寿命结束后，这种材料可以回归海洋。它会直接溶解于水中。” Dieringa博士及其同事已在实验室中使用人工海水对此进行了测试。

为了研究这种材料与海洋生态系统的兼容性，材料研究人员与Hereon海岸环境化学研究所（Institute of Coastal Environmental Chemistry）的科学家展开合作。海岸研究员Daniel Pröfrock博士的化学分析表明，将这种镁泡沫回归海洋不会造成任何有害影响，它不会释放有毒金属（可能作为杂质存在于原材料中）。Dieringa博士表示：“在真正的闭环回收系统中，这种材料通常会被熔化并重新制成新的镁合金。”

多孔结构赋予镁泡沫独特的弹性

多孔结构赋予镁泡沫独特的性能。这种结构使该材料具有极佳的可成型性，并确保其能够吸收大量能量。因此，它特别适合用于制造减震或抗冲击的轻量化部件，例如车辆的碰撞吸能区部件。

Dieringa博士表示：“我们将技术性能与环境责任相结合，包括确保镁等关键金属的供应。”Dieringa及其同事计划未来使用其他合金体系，并通过添加回收碳纤维来稳定熔体，进行进一步的发泡实验。这将有助于更好地控制泡沫的形成并优化多孔结构。

研究人员还看到了镁泡沫在造船、航空或防护服（例如安全背心或防护服）等领域的未来应用前景，在这些领域，轻量化和高能量吸收能力至关重要。