【漫威英雄的武器包含哪些顶级科技属性?】作者:王蓉 橘子科普团队 中科院国家纳米科学中心材料学博士生
审核人:北京工业大学教授于乃功
漫威宇宙英雄的出现让我们意识到,伴随着现代黑科技的发展,我们身边的人,说不准在下一秒就会变成拯救世界的超级英雄 。 因为他们的存在,我们愿意相信这个世界依旧充满正义 。 那么这些英雄到底有哪些顶尖的科技属性呢?我们先从材料学的角度来了解一下吧 。
1 美国队长之盾
美国队长之盾是一个外表光滑的盘状圆盾,材质是原始亚德曼金属(Proto-Adamantium),具体成分由振金(Vibranium)、铁和某种化学品组成,几乎坚不可摧,能抵抗极端压力、极端温度、辐射、电磁波等 。 已知可以破坏它的方法是通过“分子重排器”来篡改它的分子连接方式 。 振金是漫威中的虚构金属(下文几种武器的材料也均为现实科学基础上的合理虚构),来自天上的陨石,是非洲国家瓦坎达的特产资源,漫威宇宙中最坚硬的材质之一 。 在许多作品中都有出现,其中最著名的是美国队长的盾牌及黑豹的战衣和爪子 。
美国队长之盾还具有完美的空气动力学特征 。 它能以最小的风阻在空气中运动,并且能保证投掷路线不会偏移 。 盾牌也有着超强韧性,加上它的自然同心刚度,使其成为完美的投掷物,与实心物体接触它只会损失最小的角动量 。 使用者通过长期训练后,可以将盾牌抛出击穿目标,也可以控制盾牌经过多点反弹后回到使用者手中 。
2.钢铁侠战甲
钢铁侠的力量与能力来自于他穿着的先进动力装甲 。 此装甲由原本笨重的铁甲装慢慢进化更新成分子重整排序后的结晶铁,又经磁场强化后覆盖于钛金属等数层其他金属上,形成一个有韧性且又极度坚实能提供极高防御作用的外壳 。 为了找到合适的材料来制备装甲,斯塔克花费很多时间去研究,最终选用金钛合金 。 钛是同素异构体,熔点为1668℃,在低于882℃时呈密排六方晶格结构,称为α钛;在882℃以上呈体心立方晶格结构,称为β钛 。 利用钛的上述两种结构的不同特点,添加适当的合金元素,可使其相变温度及相分含量逐渐改变而得到不同组织的钛合金(titaniumalloys) 。 金钛合金是用99%金和1%钛制成的合金 。 色泽接近纯金,熔点大大提高,硬度也大大提高,耐磨耐用,可用于镶嵌宝石 。 钛合金的密度一般约为4.51克/立方厘米,仅为钢的60%,一些高强度钛合金超过了许多合金结构钢的强度 。 因此钛合金的比强度(强度/密度)远大于其他金属结构材料,可制出单位强度高、刚性好、质轻的零部件 。
铁甲装赋予史塔克超人力量及飞行能力,其能量来自多种能源的总和,包括太阳能,电池,以及内建以吸收贝塔粒子为燃料的发电机 。 铁甲装还可以吸收周遭的能源如热量与动能并转化成电力,甚至可以直接吸收电力来为电池进行充电 。 铁甲装的操控系统是借由头盔中神经机械学界面读取史塔克的脑波进行运作 。 斯塔克自行设计的具人工智能操控系统的高科技电脑,利用内部与外部的感应器能提供战略资讯与机甲的即时状态报告 。
3.幻视战甲
幻视是钢铁侠设计的人工智能管家“贾维斯”的升级版本,身体是奥创用再生摇篮制造,并用泛合金作材料,生命来源来自于洛基权杖上的心灵宝石,后来由布鲁斯·班纳和托尼·斯塔克上传贾维斯的意识完成 。 幻视由太阳能驱动,通过额头的宝石吸收日光,可以产生高热射线;可以飞行;能改变身体密度 。 大至硬如钻石,可以和雷神较力;小至形如鬼魂,可以穿墙而过,附体别人 。
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