世界上彈跳能力最厲害的,你猜會(huì)是誰(shuí)呢?
擂主不是NBA的格林,也不是托馬斯,而是我們隨處可見的橡膠。
就像一個(gè)橡膠壓力圈,無(wú)論你怎么用力擠壓它,最后它總能夠回復(fù)原位,它的彈性如此之好,你說(shuō)世界上有誰(shuí)能比得過(guò)呢?因此,它理所當(dāng)然地登上了“彈性之王”的寶座。
橡膠可以拉伸到原來(lái)長(zhǎng)度的七到八倍,外力一消失,它又迅速恢復(fù)到原來(lái)的模樣,我們想想看,人類已知的物質(zhì)中,鋼鐵、鋁、銅塑料……沒有哪一種在彈性方面比得上橡膠了!橡膠不僅有優(yōu)異的彈性,還具有絕緣性、不透氣性、耐腐蝕性、抗磨損性等寶貴性能,因而它成了現(xiàn)代工業(yè)中不可缺少的材料。說(shuō)起橡膠的歷史,可得從最早認(rèn)識(shí)橡膠的美洲最古老的居民——印第安人說(shuō)起了。1493年,航海家哥倫布第二次航行到美洲印度群島的海地島。他看到島上的印第安人的兒童,一面哼著歌曲,一面和著節(jié)奏歡樂(lè)地把一個(gè)黑色的球扔來(lái)扔去。這球落到地面后,竟然會(huì)彈跳到和原來(lái)一樣的高度。哥倫布大為驚訝,仔細(xì)地向印第安人打聽,才知道了世界上有一種彈性非常好的物質(zhì)——橡膠。橡膠是從含有橡膠的樹皮里流出來(lái)的白色樹汁,印第安人把它叫作“卡烏巧烏”——意思是“樹的眼淚水”。將這種樹汁的水分曬干,就成了會(huì)蹦會(huì)跳的黑色橡膠球。當(dāng)?shù)鼐用裼袝r(shí)把腳放在樹汁里,浸上樹汁,曬干后就成了不透水的鞋子,這真可稱得上是膠鞋的老祖宗。
哥倫布把橡膠帶回了歐洲。但是人們不知道它有什么用處。因?yàn)橄鹉z是在熱帶地區(qū)生長(zhǎng)的,歐洲的人們都沒有見過(guò),當(dāng)然更不知道它的用途了。所以橡膠只好“含冤忍屈”在博物館冷落凄涼地呆了三百多年。雖然曾有人用它作為擦字跡的橡皮及雨衣制品,但是這些工作對(duì)于橡膠來(lái)講,好比用合金做大頭針一樣——大材小用。
用樹汁曬干成的橡膠,叫作生橡膠。它生性嬌氣,只要一受熱,就變得像濕面團(tuán)似的,又軟又黏。天氣一冷,它又變得像玻璃一樣又硬又脆。這就使得橡膠沒有多大的實(shí)用價(jià)值,難怪它孤獨(dú)地在博物館躺了三百多年了。
直到1838年,美國(guó)有個(gè)叫古德意的工人發(fā)現(xiàn),在生橡膠中摻入一些硫黃粉,并像揉面團(tuán)一樣地將它們?nèi)嗪推饋?lái)。再放在爐子上適當(dāng)加熱,生橡膠就會(huì)脫胎換骨,成了熟橡膠。熟橡膠比生橡膠彈性更好,無(wú)論嚴(yán)冬與酷暑,它又都能保持柔軟和彈性,既不發(fā)黏又不變脆。為什么生橡膠進(jìn)行硫化處理以后,它的本領(lǐng)會(huì)突然增大那么多呢?
原來(lái),在生橡膠中,有很多分子量大的橡膠分子,它們的分子量為幾十萬(wàn)到幾百萬(wàn)。橡膠分子里的碳原子一個(gè)連著一個(gè),好像一條長(zhǎng)長(zhǎng)的碳原子鏈條,長(zhǎng)度是直徑的五萬(wàn)倍??梢赃@樣設(shè)想:一根長(zhǎng)度為直徑的五萬(wàn)倍的線,放在那里,必然會(huì)卷曲而且糾纏在一起。當(dāng)受到外力作用時(shí),它就會(huì)伸長(zhǎng),外力去掉后,它又恢復(fù)原狀。這就是橡膠恢復(fù)彈性的原因。但是,生橡膠的“線型結(jié)構(gòu)”有很大的缺點(diǎn)。一受熱,橡膠分子的運(yùn)動(dòng)加劇,各自散開流動(dòng),橡膠就發(fā)黏變軟;一遇冷,分子運(yùn)動(dòng)呆滯,互相擠成一團(tuán),橡膠就發(fā)硬變脆。
當(dāng)生橡膠中摻入硫黃粉并加熱以后,硫在橡膠分子之間搭起了“硫橋”,使原來(lái)像一團(tuán)亂麻似的結(jié)構(gòu),變得像編結(jié)好的毛線衣一樣,具有一定的形狀,強(qiáng)度大大提高,受熱遇冷,不黏不硬,更加富有彈性。從此默默無(wú)聞的橡膠走出了博物館,到現(xiàn)代文明的天地里大顯身手。
編輯/李章