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压不坏的大怪物

2015-05-30古思今

发明与创新·小学生 2015年10期
关键词:小妖奶糖垫子

古思今

世界之大,无奇不有。有的东西在重压之下会被压扁或压碎,但有的东西却异常顽强,抗压程度出乎人们的意料,越压越坚硬,或越压越膨胀。

这些堪称怪物的另类东西虽然自然界没有,但科学家能把它们造出来,并让它们派上大用场。

你拿锤子砸一块大白兔奶糖,这块奶糖会被砸扁,甚至被砸碎,不会硬挺挺地任你砸而不趴下。但英国研究人员研制出的一种特殊材料,就堪称怪物了。它本身是软的,但你砸它或者压它,它就变硬了!

严格地说,这是一种可以变形的神奇聚合材料,研究人员给它编号为D30。这种聚合物本质上是一种液体,通常情况下,呈现的是柔软的果冻状。

如果你慢慢地触碰它,它会显得非常浓稠,可以被随意挤压成各种形状。如果你快速地触碰它或砸它,那就完全不一样了,它会瞬间变得异常坚硬,吸收撞击能量。不过,一旦你不再砸它,它就会慢慢地自动恢复成果冻状。如此这般反复操作,它的软硬程度也会跟着反反复复。

这种果冻怪物为什么会有如此怪异的特性呢?

原来它是由智能分子组成的。这种分子的分子键在没有外界压力的情况下,是松散结合在一起的,所以它呈现出果冻状。而当遭遇外界压力时,它的分子键会把分子们牢牢地锁在一起,变成“铜墙铁壁”。当外界压力消失,分子键会彼此脱钩,恢复常态,于是它就又恢复成果冻状。整个过程不超过千分之一秒,而且压力来得越突然,它反应越快。

工程师曾经将它缠在手指上,然后拿锤子砸向手指,结果手指安然无恙。

不但个性特别,这种怪物用途也特别。我们知道,许多运动防护装备都有一个共同的缺点,那就是太硬,影响了人们运动时的灵活度,但这种怪物可以做到两全其美。人们用它制作而成的防护装备,不但穿戴舒适合体,而且一旦遇到突发情况,就会迅速变硬,有效防止意外伤害。

现在,D30材料已经被应用于体育、军事等多个领域,用来制作滑雪服、水上运动服、自行车骑行服、防弹衣等。

你一屁股坐在沙发垫子上,那垫子肯定多少会沉下去一点。要是现在情况恰好相反,这垫子不但没有沉下去,反而比原来更膨胀,你说这垫子怪不怪?是不是跟越压越硬的D30材料有得一比?

不管你信不信,美国科学家就研制出了和这怪垫子类似的怪物。这种怪物实际上是一种特殊材料,在任何情况下,只要受到挤压,就会膨胀。更搞怪的是,你用力拉伸它,它不但不会伸展开来,反而会收缩。当然,当压力解除或不被拉伸时,它就会恢复原来的状态。不论反复多少次,它都会这样。

这种材料为什么也如此怪异呢?

原来它是一群“小妖”的集合体。每个“小妖”都由4个分子群组成,其中内部有两个分子群,外部有两个,每个分子群之间都会不同程度地相互吸引。

内部的两个分子群在受压时,相互之间的排斥力较强,外部的两个分子群被拉伸时,相互之间的吸引力较强,所以,当遭遇到外部压力时,内部的两个分子群会产生较大的排斥力,结果导致“小妖”整体膨胀,而当被外力拉伸时,外部的两个分子群会产生较大的吸引力,结果让“小妖”整体收缩。如果压力或者拉伸力消除,那么“小妖”会自动恢复到最初的状态。

科學家指出,这种怪物未来的用途不可小看。例如,我们可以将它涂抹在军用车辆表面。如果车辆侧身遭爆炸袭击,车辆就可以凭借这种怪物抵挡冲击力,从而免受破坏。(源自《大科技(百科新说)》)

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