漫威英雄的武器包含哪些頂級科技屬性?


漫威英雄的武器包含哪些頂級科技屬性?



【漫威英雄的武器包含哪些頂級科技屬性?】作者:王蓉 橘子科普團隊 中科院國家納米科學中心材料學博士生
審核人:北京工業大學教授于乃功
漫威宇宙英雄的出現讓我們意識到,伴隨著現代黑科技的發展,我們身邊的人,說不準在下一秒就會變成拯救世界的超級英雄 。 因為他們的存在,我們愿意相信這個世界依舊充滿正義 。 那么這些英雄到底有哪些頂尖的科技屬性呢?我們先從材料學的角度來了解一下吧 。
1 美國隊長之盾
美國隊長之盾是一個外表光滑的盤狀圓盾,材質是原始亞德曼金屬(Proto-Adamantium),具體成分由振金(Vibranium)、鐵和某種化學品組成,幾乎堅不可摧,能抵抗極端壓力、極端溫度、輻射、電磁波等 。 已知可以破壞它的方法是通過“分子重排器”來篡改它的分子連接方式 。 振金是漫威中的虛構金屬(下文幾種武器的材料也均為現實科學基礎上的合理虛構),來自天上的隕石,是非洲國家瓦坎達的特產資源,漫威宇宙中最堅硬的材質之一 。 在許多作品中都有出現,其中最著名的是美國隊長的盾牌及黑豹的戰衣和爪子 。
美國隊長之盾還具有完美的空氣動力學特征 。 它能以最小的風阻在空氣中運動,并且能保證投擲路線不會偏移 。 盾牌也有著超強韌性,加上它的自然同心剛度,使其成為完美的投擲物,與實心物體接觸它只會損失最小的角動量 。 使用者通過長期訓練后,可以將盾牌拋出擊穿目標,也可以控制盾牌經過多點反彈后回到使用者手中 。
2.鋼鐵俠戰甲
鋼鐵俠的力量與能力來自于他穿著的先進動力裝甲 。 此裝甲由原本笨重的鐵甲裝慢慢進化更新成分子重整排序后的結晶鐵,又經磁場強化后覆蓋于鈦金屬等數層其他金屬上,形成一個有韌性且又極度堅實能提供極高防御作用的外殼 。 為了找到合適的材料來制備裝甲,斯塔克花費很多時間去研究,最終選用金鈦合金 。 鈦是同素異構體,熔點為1668℃,在低于882℃時呈密排六方晶格結構,稱為α鈦;在882℃以上呈體心立方晶格結構,稱為β鈦 。 利用鈦的上述兩種結構的不同特點,添加適當的合金元素,可使其相變溫度及相分含量逐漸改變而得到不同組織的鈦合金(titaniumalloys) 。 金鈦合金是用99%金和1%鈦制成的合金 。 色澤接近純金,熔點大大提高,硬度也大大提高,耐磨耐用,可用于鑲嵌寶石 。 鈦合金的密度一般約為4.51克/立方厘米,僅為鋼的60%,一些高強度鈦合金超過了許多合金結構鋼的強度 。 因此鈦合金的比強度(強度/密度)遠大于其他金屬結構材料,可制出單位強度高、剛性好、質輕的零部件 。
鐵甲裝賦予史塔克超人力量及飛行能力,其能量來自多種能源的總和,包括太陽能,電池,以及內建以吸收貝塔粒子為燃料的發電機 。 鐵甲裝還可以吸收周遭的能源如熱量與動能并轉化成電力,甚至可以直接吸收電力來為電池進行充電 。 鐵甲裝的操控系統是借由頭盔中神經機械學界面讀取史塔克的腦波進行運作 。 斯塔克自行設計的具人工智能操控系統的高科技電腦,利用內部與外部的感應器能提供戰略資訊與機甲的即時狀態報告 。
3.幻視戰甲
幻視是鋼鐵俠設計的人工智能管家“賈維斯”的升級版本,身體是奧創用再生搖籃制造,并用泛合金作材料,生命來源來自于洛基權杖上的心靈寶石,后來由布魯斯·班納和托尼·斯塔克上傳賈維斯的意識完成 。 幻視由太陽能驅動,通過額頭的寶石吸收日光,可以產生高熱射線;可以飛行;能改變身體密度 。 大至硬如鉆石,可以和雷神較力;小至形如鬼魂,可以穿墻而過,附體別人 。

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