美国北卡罗来纳州立大学机械和航空航天工程研究团队发明了一种不锈钢复合金属泡沫和聚合物相结合的材料，其各方面性能比目前飞机机翼前缘广泛采用的铝合金材料更卓越。

复合金属泡沫由空心金属球嵌入金属基质上构成，金属球的材料可以是不锈钢或钛，金属基质也可以是钢、铝或合金等制成。该研究使用的金属球和基质都是不锈钢材料，研究显示这种金属泡沫材料非常坚硬，可以承受0.5英寸口径子弹，可以抵抗高温，并能阻档高爆炸带来的巨大压力。

在制作过程中，将复合金属泡沫浸在不透水的环氧树脂中，用真空吸力把树脂吸入金属球内部，以及金属基质之间的细小缝隙中，也就是说，复合金属泡沫中88%的空隙都被环氧树脂填充，形成了密度与铝相似的产品，因此又将这种材料又称作“浸润复合金属泡沫”。

研究人员测试了这种材料在接触角、昆虫附着性和防腐蚀性能方面的表现。接触角指的是液体接触固体表面而形成的夹角，是材料表面疏水性的重要指标。接触角越小，意味着越多的水分黏连在材料表面。水分在机翼的聚集会降低飞机的性能，因此选用材料的接触角越大越好。实验显示，这种新材料的接触角比铝材大130%。昆虫附着性指标测试包括两个方面：昆虫残骸累积成块的最大高度和累积成片的最大面积，结果显示具有比铝材更佳的特性，昆虫残骸的最大可累积高度只有铝材的60%，最大累积面积只有30%。利用喷砂实验模拟材料磨损性能，结果显示在最大磨损度情况下材料表面的接触角仍比铝材大50%。

以上数据说明复合金属泡沫作为机翼前缘材料将比铝材更经久耐用，并降低维护和替换的成本，是目前铝材很好的替换材料。

相关研究工作发表在Applied Surface Science。

复合金属泡沫