什么是最轻的弹簧？

我想知道是否有足够强壮，足够轻的弹簧来使气密膜充气，使其浮在标准温度和压力下。

例如，一个10厘米长的圆柱体将排挤不到1克的空气，但是在这种配置下，圆柱弹簧必须承受162公斤的大气压。是否有重量不到1克的162公斤重10厘米的圆柱弹簧？

但这只是一个弹簧设计。更一般地，哪种弹簧设计提供最高的比率/重量比？当前对弹簧刚度与弹簧质量的实际限制是什么，并且使用什么材料？

我知道您的问题是关于弹簧的，但我认为弹簧不是您所需应用程序的答案。

如您所提到的，来自气压的向内力很大，因此不仅需要坚固的弹簧，而且还需要一种轻质且可以承受这种力的镶板材料。此外，您需要从分子水平撤出穿过材料渗入的空气。轻于空气的飞机在气球内使用低密度气体有充分的理由：

1. 不需要非常坚固和轻便的材料。
2. 内部和外部之间没有（或非常低）压力差，因此没有气体逸出或大气渗入的趋势。

您可能有兴趣阅读有关真空飞艇的Wikipedia文章，尤其是有关材料限制的部分。这证明了即使使用坚硬的钻石形状（空心球），一旦将其变薄到足够轻便能够浮起的压力，结构也无法承受。

考虑到在这些理想条件下不可能，气球中的弹簧似乎不可能发生。但是，维基百科的文章确实保留了以下可能性：如果球体的壁不是实心的，例如，如果它是由蜂窝结构制成的，那么它仍然可能。

更新：显然已经完成了数学运算，以证明理论上这是可行的，但尚不清楚它是否已成功实现。