三十一試驗中的新發現

王牌大間諜 三十一、試驗中的新發現

在羅斯教授的實驗室裡工作了一段時間,方紀新感到自己的動手能力有了很大的提高。。

中國學生思維能力強於動手能力,是普遍現象。

能有這樣的機會在這樣高水平的實驗室裡學習,提高,真是萬幸。

一段時間的摸索後,方紀新現,自己對於核物理學的學習熱情,漸漸的被材料物理學所代替。

從科學歷史展的角度來講,每一次新材料的產生和現,都會爲人類社會的進步提供極大的動力。

遠得不說,如今流行的納米技術,就是物理材料學研究的新領域。

而方紀新因爲某種莫名的原因,對此產生了極其濃厚的興趣。

金屬具有記憶,是一個偶然的現!

60年代初,美國海軍的一個研究小組從倉庫領來一些鎳鈦合金絲做實驗,他們現這些合金絲彎彎曲曲,使用起來很不方便,於是就把這些合金絲一根根拉直。

在試驗過程中,奇怪的現象生了,當溫度升到一定的數值時,這些已經拉直的鎳鈦合金絲突然又恢復到原來的彎曲狀態。

他們都是善於觀察的有心人,又反覆做了多次試驗,結果證實了這些細絲確實具有“記憶”。

美國海軍研究所的這一現,引起了科學界的極大興趣,大量科學家對此進行了深入的研究。

現銅鋅合金、銅鋁鎳合金、銅鉬鎳合金、銅金鋅合金等也都具有這種奇特的本領。

人們可以在一定的範圍內,根據需要改變這些合金的形狀,到了某一特定的溫度,它們就自動恢復到自己原來的形狀,而且這“改變——恢復”可以多次重複進行,不管怎麼改變,它們總是能記憶自己當時的形狀,到了某一特定的溫度,就絲毫不差地原形再現。

人們把這種現象叫作形狀記憶效應,把具有這種形狀記憶效應的金屬叫作形狀記憶合金,簡稱記憶合金。

爲什麼這些合金能具有這種形狀記憶效應?

它們是怎樣記住自己的原形?

用一般金屬學理論、自由電子理論是難以解釋合金的這種記憶效應的。

記憶合金在一定的溫度條件下能回覆到原形,卻爲核外電子的運動——隨溫度變化的運動,提供了絕佳的例證。

衆所周知,合金的形成是在高溫條件下液態金屬的互熔。

由於液態金屬的結構元的排異,導致了這種元素的結構元與另一種金屬的結構元相互均布,凝固後,其微觀結構是不同種類的結構元成比例的有序排列。

而電磁力是構成合金物體的主要內聚力。

電磁力是由價和電子的運轉所形成,而電子的運轉速率隨溫度條件而變化的,所以,物體內的電磁力大小、方向、作用點也是隨溫度條件而變化。

由此導致了金屬物體的內力隨溫度條件而變化,只是這些變化在小溫差範圍內不明顯,只有在較大溫度變化幾百攝氏度時纔有表現。

一般金屬在受力後,能產生塑性變形,如一根鐵絲被折彎了,在折彎部位,電磁力受到外力的干擾,導致產生電磁力的價和電子的運轉平面作出微量調整,一次塑性變形就完成了。

記憶合金由於是不同種類的結構元相互摻和均布,儘管結構元的個子、電磁力的大小不同,但各自都加快了自身的價和運轉,在一定的溫度條件下相鄰相安。

在受到外力後,電磁力受到外力的干擾,價和電子的運轉平面作出微量角度調整,物體產生塑性變形,在此塑性變形中,部分調整後的價和電子的運轉是不舒展的。

當溫度條件變化時價和電子的速率隨之變化,溫度回覆到相安舒展的轉變溫度條件時,不舒展的價和電子的運轉立即回覆到當時的速率,電磁力隨之生變化,使相鄰結構元的價和運轉也都作出相應的調整,全部回覆到原來的舒展狀態,於是整個物體也都回復到了原來的狀態。

這就是記憶合金的記憶過程。

其實,金屬的記憶早就被現:把一根直鐵絲彎成直角90°,一鬆開,它就要回復一點,形成大於90°的角度。

把一根彎鐵絲調直,必須把它折到超過180°後再鬆開,這樣它就能正好回覆到直線狀態,這就是中國成語中所講的矯枉過正。

其中,記憶力更好的合金就是彈簧,這裡所說的是鋼製彈簧,鋼是鐵碳合金彈簧牢牢地記住了自己的形狀,外力一撤除,馬上回復到自己的原來的樣子,只是彈簧的記憶溫度很寬,不像記憶合金這樣有一個特定的轉變溫度,從而有了一些特別的功用。

利用記憶合金在特定溫度下的形變功能,可以製作多種溫控器件,可以製作溫控電路、溫控閥門,溫控的管道連接。

人們已經利用記憶合金製作了自動的消防龍頭——生失火時,溫度升高,記憶合金隨溫度變化而變形,從而使閥門開啓,噴水救火。

製作了機械零件的連接、管道的連接,飛機的空中加油的接口處就是利用了記憶合金。

兩機油管套結後,利用電加熱改變溫度,接口處記憶合金變形,使接口緊密滴水油不漏。

製作了宇宙空間站的面積幾百平米的自展天線——先在地面上製成大面積的拋物線形或平面天線,摺疊成一團,用飛船帶到太空,溫度轉變,自展成原來的大面積和形狀。

現如今,記憶合金目前已展到幾十種,在航空、軍事、工業、農業、醫療等領域有着用途,而且展趨勢十分可觀,它將大展宏圖,造福於人類。

正是基於對金屬材料記憶特性的深入瞭解,有人曾經設想,工業化製造和生產一種記憶金屬。使之對於機械加工、修補、以及材料再生揮巨大的影響。

特別在軍事領域,因爲這種材料的誕生,將可以組建一隻打不垮的陸軍、打不爛的空軍、炸不沉的海軍。這樣的軍隊將成爲無敵之師。

而且,從理論上講,這是完全能實現的。

從微觀角度解釋:原子是化學變化中的最小微粒,是物質的最小單元,世界上的所有物質基礎都是由原子這種基本單位構成。

而原子的中心是一個微小的由核子質子和中子組成的原子核,它佔據了整個原子的絕大部分質量。

原子核中的質子和中子緊密地堆在一起,因此原子核的密度很大。

質子帶正電荷,中子不帶電荷,是電中性的。所以整個原子核是帶正電荷的。

然而,原子核即使和原子相比,還是非常細小的——比原子要小100,000倍。

原子的大小主要是由最外電子層的大小所決定的。如有原子是一個足球場,那原子核就是場中央的一顆綠豆。所以原子幾乎是空的,被電子佔據著。

電子是帶負電荷的。它們遠比質子和中子輕,質量只有質子的約1/1836。

它們高速地圍著原子核運轉。

電子圍繞原子核的軌道並不都一樣。它們在一些叫電子層的區域內圍著原子核轉,那些最接近原子核的在一層,遠一些的又在另外一層。

每一層都有一個數字。最內層的是層1,外一層的是層2,如此類推。每一層都可以容納一個最高限量數的電子數目,層1可容納兩個,層2八個,層3十八個,層4三十二個,越往外層可容納的電子就越多。

質子和電子的電性相吸,使原子內部達到一種力的平衡。

如果將這種平衡結構打破。原子會在外力的條件影響下,生移動。

方紀新在實驗室裡,曾經將原子排列成各種圖案。

要知道,到目前爲止,宣佈成功排列出原字圖案的試驗室,全世界都沒有幾個。這種試驗的成功,更堅定了他的信心。

新的金屬材料,就是要以打破原子內部的平衡爲突破口,使它能隨着人的意志而生變化。

實驗當中過程中,方紀新現,如果用激光照射加溫原子,將會使其產生電子溢出後,帶正電的原子聚合在一起,產生新的結晶體,他的晶體結構生新的變化,打破這種排列後,在一定條件下,他們會重新組合恢復原貌。這種新現,爲自己的預想提供了依據。

但是將這種實驗室產生的變化運用到實際,還需要時間。

轉眼之間,到了新的一年。

中國於年初,成功地用一枚彈道導彈摧毀了一顆500英里高的軌道上的老化氣象衛星。

這是20多年來世界上第一個此類試驗,此前最近的一次試驗是美國於1985年用導彈摧毀了一顆在軌衛星。再加上中國中央電臺高調報道,中國自行研得殲10 戰機形成戰鬥力的消息。

中美關係生了微妙變化。

美國人對中國的關注日益加強。方紀新也明顯的感受到了這一點。

從來不問政治的羅斯教授,突然何方紀新做了一次有趣的談話。他婉轉的提出希望,方紀新能在學成之後,留在美國。以前對自己公開的資料,現在查閱,還要經過嚴格的申請手續。

方紀新隱約明白是怎麼回事。

當你的對手太弱小時,你往往會忽視它的存在。當他強壯起來時,你自然會對他心生戒備。

美國人有點怕了。

方紀新在實驗室的工作開始變得不順利也不順心。

凱瑞在和方紀新保持關係的同時,依然和其他人保持來往。

方紀新明白,她是把自己當成工具,好在自己也是出於同樣的目的,沒有什麼吃虧上當的。他也就心理平衡了。只是自己最好是少找她。

和她在一起時,方紀新也不再真槍實彈的和她辦事。他用起了避孕套。誰知道着美國婊子會不會有什麼病,自己得注意點自己的身體。

凱瑞把他上次比賽的錄影帶刻成光碟,聯繫了幾個NBA職業球隊,球隊對他的能力表示出極大的興趣,要求他去試訓。有一家甚至直接帶來了合約,要求當場簽約,方紀新拒絕了。

對於這種靠身體吃飯的工作,方紀新不喜歡。

方紀新拒絕了合約。

凱瑞對他就更加冷了。

方紀新牀上能力突出,但需求量不大。而她此時正是填不滿的時候,沒有必要在一棵樹上吊死。方紀新是一道大餐,但是大餐不是每天都能吃到的,還是漢堡熱狗更實在些。

一年多時間裡,方紀新沒有和韓雨聯繫過一次。

剛開始時不好意思,當後來是內疚,自己已經是一陀狗屎了,何必薰壞了鮮花?!

一百二十七矇混過關十一鬼地方的鬼心思五十四和你專線聯繫八十女人對情敵的關心一百一十六雨潤花溼十四沒有失敗二字的字典一百四十四小心老子收拾你一龍的根在哪裡一百零四一個人完成拯救大兵瑞恩的任務六十二死光的速度一百二十三男人要有持久力五十二不起眼的人不起眼的地方三十三中情局的特工訓練四十九超懸殊的比例一百零八美國大兵的原始本能二十九由硬變軟比較難九十九像麻將裡八萬一樣的女人八十九意外的結果四十一吃過和沒吃過屎的人的區別一百二十二衝動是魔鬼六十一深海暗戰核潛艇對決一百二十二衝動是魔鬼十一該來的總是要來一百四十一集體耍流氓八十二太幸運了吧又是個雛三十八以暴易暴特戰對付特戰六十女人失身的n種藉口五十八該出手時就出手六十一深海暗戰核潛艇對決二藏人的起源六十四我們爲什麼要得罪中國人啊一不識字的老翁十九貧困女孩的獲救之門一百三十一壓不死你四十三上帝出了錯一百三十八有苦難言二十五底褲怎麼弄溼了五十四你就當我的牀被吧九十六爲自己證明十四沒有失敗二字的字典一百二十五鬼門關前的簽名一百五十一愛無止境二藏人的起源九十四解救人質四十五身份確認你已被鎖定七十七關羽轉世九十八爲國爭光的種馬五十三他太狂妄了九十就這樣和你相識防爆演練九十七臀部是用來非禮的三十一試驗中的新發現六十不宣而戰一百三十二尊重對手三十衛生間裡的激情七十二城管拆遷隊一百四十五兩難選擇三十四拉莫斯國家核物理實驗室的q級通行證一百二十八扔不好瞎扔十三新兵蛋子五兩千年的苦痛三十五徹頭徹尾的無賴七十三一戰定乾坤九十就這樣和你相識防爆演練一百一十八神秘的中國空軍51區域七十四中國人爲自己人設置的難題總是不斷一百四十四小心老子收拾你四齷齪之事亦是功德之舉五十九我的話還算話嗎五十九一念之間的錯過與失落四十二賭博是門科學六十五我們是否遷都孟買四十八誰更殘忍八十四jd和zd都很毒三十七棋差一着一百一十八神秘的中國空軍51區域六十八公平對決二十六專做美女生意二十一無法控制的變化七十七解脫還是超越一百三十五桃花運還是桃花劫五十遊走於生死一線之間四十四禽獸不如的男人三十一最屌的屌人一百五十妖道敢跟貧僧搶師太八十二太幸運了吧又是個雛一百零七女人讓男人感到了不安全二十一無法控制的變化十八一場奇異的較量六十二回家找一個純粹的女人九十八爲國爭光的種馬一百五十二男人死後閻王輕饒的必備條件四十九好人落不下好六十九原來戰爭真的能夠讓人瘋狂七十七關羽轉世四十四禽獸不如的男人六十一深海暗戰核潛艇對決七十鮮花變成了豆腐渣八十八定點清除六十五我們是否遷都孟買一百四十四小心老子收拾你
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