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美國隊長的盾為何這么牛?炮彈重拳統(tǒng)統(tǒng)都不怕

時間:2014-05-09 16:46:58
  • 來源:未知
  • 作者:liyunfei
  • 編輯:liyunfei

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(jīng)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(yīng)該要么被儲存起來,要么被轉(zhuǎn)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(fù)仇者聯(lián)盟》電影中被雷神擊中的那次發(fā)出聲音的其實是錘,而不是盾。

“沒有發(fā)出聲音或者熱,說明打擊的能量應(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(jié)構(gòu)在某方面是“最奇怪的”,當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),馬薩杜認為美國隊長的盾本質(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€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(zhì)的多變性。” 馬薩杜說。

例如,或許這面星條盾的超級電容特質(zhì)可以解釋它經(jīng)由數(shù)個平面的反射最終回到隊長手里(在漫畫里經(jīng)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(yīng)該也發(fā)揮了作用。

在真實世界中,將動能轉(zhuǎn)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(shù)就是一個常見的例子。

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

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