美國隊長的盾為何這么牛？炮彈重拳統(tǒng)統(tǒng)都不怕

說起美國隊長之盾，大家都知道它成名于它對“動能”的吸收。從飛行中的炮彈，到綠巨人的重拳——這面盾牌不僅能保護美國隊長的安全，還能讓他穩(wěn)穩(wěn)地站住。但這格擋的瞬間到底都發(fā)生了些什么?

很難解釋這面盾牌是怎樣工作的，因為在不同的環(huán)境下這面盾牌的表現(xiàn)有所不同。它被扔出去的之后，有的時候會嵌進厚厚的墻里，有的時候又會被類似的墻壁彈飛。有的時候這面盾牌似乎能非常輕易地吸收巨大的力量，有的時候它又可以被隊長強大的敵人擊碎。

“然而從科學的角度來看，我們需要記住我們正在討論熱力學第一定律，”美國陸軍研究辦公室材料科學部項目經理，北卡羅來納州立大學材料科學客座教授，同時也是鐵桿漫畫迷的蘇文•馬薩杜（Suveen Mathaudhu）表示：“能量是守恒的，它不會消失，只會改變形式。”

“當巨大的能量，例如雷神之錘的奮力一擊，擊中美國隊長的盾牌，那些能量不會憑空消失，得去哪兒。”

正常情況下，這些能量應該要么被儲存起來，要么被轉換為熱量或者聲音。但是不論你是漫畫愛好者，還是電影迷，都會發(fā)現(xiàn)美國隊長的盾牌被擊中時既不會釋放灼人的熱量，也不會發(fā)出尖銳的嘯叫——《復仇者聯(lián)盟》電影中被雷神擊中的那次發(fā)出聲音的其實是錘，而不是盾。

“沒有發(fā)出聲音或者熱，說明打擊的能量應該以某種方式被吸收了。制成這面盾的汎合金（vibranium）內的原子鍵一定能夠以某種形式儲存這些能量。” 馬薩杜說。

在漫畫中，分子人暗示這面盾的分子結構在某方面是“最奇怪的”，當然做出如此推定的權威應該不止分子人一位。基于這樣的發(fā)現(xiàn)，馬薩杜認為美國隊長的盾本質上是像電池一樣工作。（畢竟，托尼•史塔克在《鋼鐵俠2》里發(fā)現(xiàn)的用作電源的元素也是這種汎合金。）

但是這面盾牌也表現(xiàn)出電容的功能——能夠非?？斓靥幚泶罅康哪芰?。（一個非常簡單的類比：電容，就像你手機上的閃光燈，能夠很快地吸收與釋放能量;電池，呃就像你手機上的電池，吸收與釋放能量的速度都有限。）

這意味著美國隊長的盾是一個超級電容（或許汎合金的原子可以像石墨烯一樣組合?），可以像電池和電容的混合體一樣工作。但是美國隊長的盾儲存的能量如何釋放出來呢?

“如果能量是儲存在盾牌的原子之間的話，這可以解釋這面盾物理性質的多變性。” 馬薩杜說。

例如，或許這面星條盾的超級電容特質可以解釋它經由數個平面的反射最終回到隊長手里（在漫畫里經常出現(xiàn)）所需的能量來源，也可以解釋它為何可以在一擊中釋放足夠的能量，以劈入冬兵的超強電子臂（就像最新的美國隊長電影中表現(xiàn)的那樣）。

這其中當然有一部分來自美國隊長的力量，但是盾牌本身應該也發(fā)揮了作用。

在真實世界中，將動能轉化為可儲存的能量并不稀奇，例如在某些汽車中踩剎車就能給汽車電池充電，其中用到的飛輪與發(fā)電機技術就是一個常見的例子。

就像漫畫中經常出現(xiàn)的一樣，其中有合理的科學內核——只是美國隊長的盾向前更進了一步而已。