美國(guó)隊(duì)長(zhǎng)的盾為何這么牛？炮彈重拳統(tǒng)統(tǒng)都不怕

說(shuō)起美國(guó)隊(duì)長(zhǎng)之盾，大家都知道它成名于它對(duì)“動(dòng)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(hù)美國(guó)隊(duì)長(zhǎng)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?yàn)樵诓煌沫h(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(shí)候會(huì)嵌進(jìn)厚厚的墻里，有的時(shí)候又會(huì)被類(lèi)似的墻壁彈飛。有的時(shí)候這面盾牌似乎能非常輕易地吸收巨大的力量，有的時(shí)候它又可以被隊(duì)長(zhǎng)強(qiáng)大的敵人擊碎。

“然而從科學(xué)的角度來(lái)看，我們需要記住我們正在討論熱力學(xué)第一定律，”美國(guó)陸軍研究辦公室材料科學(xué)部項(xiàng)目經(jīng)理，北卡羅來(lái)納州立大學(xué)材料科學(xué)客座教授，同時(shí)也是鐵桿漫畫(huà)迷的蘇文•馬薩杜（Suveen Mathaudhu）表示：“能量是守恒的，它不會(huì)消失，只會(huì)改變形式。”

“當(dāng)巨大的能量，例如雷神之錘的奮力一擊，擊中美國(guó)隊(duì)長(zhǎng)的盾牌，那些能量不會(huì)憑空消失，得去哪兒。”

正常情況下，這些能量應(yīng)該要么被儲(chǔ)存起來(lái)，要么被轉(zhuǎn)換為熱量或者聲音。但是不論你是漫畫(huà)愛(ài)好者，還是電影迷，都會(huì)發(fā)現(xiàn)美國(guó)隊(duì)長(zhǎng)的盾牌被擊中時(shí)既不會(huì)釋放灼人的熱量，也不會(huì)發(fā)出尖銳的嘯叫——《復(fù)仇者聯(lián)盟》電影中被雷神擊中的那次發(fā)出聲音的其實(shí)是錘，而不是盾。

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

在漫畫(huà)中，分子人暗示這面盾的分子結(jié)構(gòu)在某方面是“最奇怪的”，當(dāng)然做出如此推定的權(quán)威應(yīng)該不止分子人一位。基于這樣的發(fā)現(xiàn)，馬薩杜認(rèn)為美國(guó)隊(duì)長(zhǎng)的盾本質(zhì)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?？斓靥幚泶罅康哪芰俊＃ㄒ粋€(gè)非常簡(jiǎn)單的類(lèi)比：電容，就像你手機(jī)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(jī)上的電池，吸收與釋放能量的速度都有限。）

這意味著美國(guó)隊(duì)長(zhǎng)的盾是一個(gè)超級(jí)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(guó)隊(duì)長(zhǎng)的盾儲(chǔ)存的能量如何釋放出來(lái)呢?

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

例如，或許這面星條盾的超級(jí)電容特質(zhì)可以解釋它經(jīng)由數(shù)個(gè)平面的反射最終回到隊(duì)長(zhǎng)手里（在漫畫(huà)里經(jīng)常出現(xiàn)）所需的能量來(lái)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(qiáng)電子臂（就像最新的美國(guó)隊(duì)長(zhǎng)電影中表現(xiàn)的那樣）。

這其中當(dāng)然有一部分來(lái)自美國(guó)隊(duì)長(zhǎng)的力量，但是盾牌本身應(yīng)該也發(fā)揮了作用。

在真實(shí)世界中，將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為可儲(chǔ)存的能量并不稀奇，例如在某些汽車(chē)中踩剎車(chē)就能給汽車(chē)電池充電，其中用到的飛輪與發(fā)電機(jī)技術(shù)就是一個(gè)常見(jiàn)的例子。

就像漫畫(huà)中經(jīng)常出現(xiàn)的一樣，其中有合理的科學(xué)內(nèi)核——只是美國(guó)隊(duì)長(zhǎng)的盾向前更進(jìn)了一步而已。