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壓不壞的打怪物

2015-12-29 08:30:11古思今
發(fā)明與創(chuàng)新 2015年39期
關(guān)鍵詞:小妖奶糖墊子

◆古思今

壓不壞的打怪物

◆古思今

世界之大,無奇不有。有的東西在重壓之下會被壓扁或壓碎,但有的東西卻異常頑強(qiáng),抗壓程度出乎人們的意料,越壓越堅硬,或越壓越膨脹。

這些堪稱怪物的另類東西雖然自然界沒有,但科學(xué)家能把它們造出來,并讓它們派上大用場。

遇強(qiáng)更強(qiáng)的“果凍”

你拿錘子砸一塊大白兔奶糖,這塊奶糖會被砸扁,甚至被砸碎,不會硬挺挺地任你砸而不趴下。但英國研究人員研制出的一種特殊材料,就堪稱怪物了。它本身是軟的,但你砸它或者壓它,它就變硬了!

嚴(yán)格地說,這是一種可以變形的神奇聚合材料,研究人員給它編號為D30。這種聚合物本質(zhì)上是一種液體,通常情況下,呈現(xiàn)的是柔軟的果凍狀。

如果你慢慢地觸碰它,它會顯得非常濃稠,可以被隨意擠壓成各種形狀。如果你快速地觸碰它或砸它,那就完全不一樣了,它會瞬間變得異常堅硬,吸收撞擊能量。不過,一旦你不再砸它,它就會慢慢地自動恢復(fù)成果凍狀。如此這般反復(fù)操作,它的軟硬程度也會跟著反反復(fù)復(fù)。

這種果凍怪物為什么會有如此怪異的特性呢?

原來它是由智能分子組成的。這種分子的分子鍵在沒有外界壓力的情況下,是松散結(jié)合在一起的,所以它呈現(xiàn)出果凍狀。而當(dāng)遭遇外界壓力時,它的分子鍵會把分子們牢牢地鎖在一起,變成“銅墻鐵壁”。當(dāng)外界壓力消失,分子鍵會彼此脫鉤,恢復(fù)常態(tài),于是它就又恢復(fù)成果凍狀。整個過程不超過千分之一秒,而且壓力來得越突然,它反應(yīng)越快。

工程師曾經(jīng)將它纏在手指上,然后拿錘子砸向手指,結(jié)果手指安然無恙。

不但個性特別,這種怪物用途也特別。我們知道,許多運(yùn)動防護(hù)裝備都有一個共同的缺點(diǎn),那就是太硬,影響了人們運(yùn)動時的靈活度,但這種怪物可以做到兩全其美。人們用它制作而成的防護(hù)裝備,不但穿戴舒適合體,而且一旦遇到突發(fā)情況,就會迅速變硬,有效防止意外傷害。

現(xiàn)在,D30材料已經(jīng)被應(yīng)用于體育、軍事等多個領(lǐng)域,用來制作滑雪服、水上運(yùn)動服、自行車騎行服、防彈衣等。

越壓越脹的怪物

你一屁股坐在沙發(fā)墊子上,那墊子肯定多少會沉下去一點(diǎn)。要是現(xiàn)在情況恰好相反,這墊子不但沒有沉下去,反而比原來更膨脹,你說這墊子怪不怪?是不是跟越壓越硬的D30材料有得一比?

不管你信不信,美國科學(xué)家就研制出了和這怪墊子類似的怪物。這種怪物實(shí)際上是一種特殊材料,在任何情況下,只要受到擠壓,就會膨脹。更搞怪的是,你用力拉伸它,它不但不會伸展開來,反而會收縮。當(dāng)然,當(dāng)壓力解除或不被拉伸時,它就會恢復(fù)原來的狀態(tài)。不論反復(fù)多少次,它都會這樣。

這種材料為什么也如此怪異呢?

原來它是一群“小妖”的集合體。每個“小妖”都由4個分子群組成,其中內(nèi)部有兩個分子群,外部有兩個,每個分子群之間都會不同程度地相互吸引。

內(nèi)部的兩個分子群在受壓時,相互之間的排斥力較強(qiáng),外部的兩個分子群被拉伸時,相互之間的吸引力較強(qiáng),所以,當(dāng)遭遇到外部壓力時,內(nèi)部的兩個分子群會產(chǎn)生較大的排斥力,結(jié)果導(dǎo)致“小妖”整體膨脹,而當(dāng)被外力拉伸時,外部的兩個分子群會產(chǎn)生較大的吸引力,結(jié)果讓“小妖”整體收縮。如果壓力或者拉伸力消除,那么“小妖”會自動恢復(fù)到最初的狀態(tài)。

科學(xué)家指出,這種怪物未來的用途不可小看。例如,我們可以將它涂抹在軍用車輛表面。如果車輛側(cè)身遭爆炸襲擊,車輛就可以憑借這種怪物抵擋沖擊力,從而免受破壞。(源自《大科技(百科新說)》)

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