Kapitan ameriškega ščita, ki ga je pojasnila znanost

Kapetana Amerike ščit je znan po tem, da absorbira ogromne količine kinetične energije, od topniške lupine do udarca Hulka, tako da je Cap ne samo varen, ampak tudi na nogah. Kaj se tukaj dogaja?

Težko je razložiti, kako ščit deluje, deloma zato, ker se obnaša drugače v različnih okoliščinah. Včasih se ščit vrže in postane vgrajen v steno; včasih pa se odbije od sten in divje rikošira. Včasih se zdi, da ščit zlahka absorbira izjemno silo; včasih pa ga poškodujejo napadi najmočnejših sovražnikov.

Z znanstvenega vidika pa si je treba zapomniti, da govorimo o prvem zakonu termodinamike, pravi Suveen Mathaudhu , vodja programa v oddelku za znanost o materialih ameriškega raziskovalnega urada, dodatni profesor znanosti o materialih na univerzi NC State in ljubitelj stripov. Energija je ohranjena. Ne izgine, samo spremeni obliko.

Zasluga za sliko: Marvel.comKo ogromno energije, kot je na primer udarec Thorjevo kladivo , udari Capov ščit, da mora energija nekam iti.

Običajno bi bilo treba to energijo shraniti ali pretvoriti v toploto ali zvok. Toda bralci stripov in gledalci filma vedo, da Capov ščit običajno ne oddaja valov vročine ali grmečih krikov (tisti udarni val iz Thorjevega kladiva v Maščevalci ne glede na film).

Ta odsotnost toplote in zvoka pomeni, da je treba energijo nekako absorbirati; atomske vezi v ščitu - iz katerega je vibranij - mora biti sposoben to energijo shraniti v neki obliki, pravi Mathaudhu.

Na primer v stripih nič manj avtoriteta kot Molekulski človek namiguje, da je nekaj o molekularni strukturi ščita najbolj čudno od vseh. Na podlagi svojih opažanj Mathaudhu ugotavlja, da ščit v bistvu deluje kot baterija. (Konec koncev, elementarni vir energije, ki ga Tony Stark odkrije v 2. Iron Man 2 je tudi vibranij .)

Vendar se zdi, da ščit lahko deluje tudi kot kondenzator , ki lahko zelo hitro obvladajo velike količine energije. (Poenostavljena razlaga: kondenzatorji - na primer bliskavica na vašem pametnem telefonu - hitro absorbirajo in sproščajo energijo; baterije - tako kot baterije - absorbirajo in sproščajo energijo z nadzorovano hitrostjo.)

To pomeni, da je Capov ščit a superkondenzator (morda atomi vibranija sestavljajo sorodno grafenu?), ki lahko deluje kot hibrid baterije in kondenzatorja.

Toda kako ščit sprosti vso shranjeno energijo, ki jo je prihranil?

Če je energija shranjena v vezah med atomi ščita, bi to lahko pojasnilo variabilnost fizičnih lastnosti ščita, pravi Mathaudhu.

rob jutrišnjega dne angel iz Verduna

Na primer, morda njegova narava, podobna superkondenzatorju, razloži, kje ščit dobi energijo, ki jo potrebuje za rikošetiranje z več površin, preden se vrne v Kapovo roko (kot to pogosto počne v stripih) - ali kako ščit lahko sprosti dovolj sile z enim udarcem zarezati v super močno bionično roko zimskega vojaka (kot je razvidno iz najnovejšega ameriškega filma Kapitan).

Del tega je seveda moč Capa, vendar se zdi, da sam ščit igra vlogo.

Bi lahko majhni majhni atomi resnično vsebovali tovrstno energijo? Pomembno si je zapomniti, kako veliko energija je vsebovana v atomskih vezah: atomska bomba in običajni objekti za jedrsko energijo poganjajo cepitev atomov. [ Opomba: Komentator St. Chris je tu ujel napako - atomske vezi sem povezal z jedrskimi vezmi. Zelo različno. Njegov komentar je tukaj .]

In vsi smo seznanjeni z resničnimi primeri tehnologije, ki pretvarjajo kinetično energijo v shranjeno energijo, kot je vztrajnik in generatorska tehnika, ki pri Priusu uporablja trenje, da stopi na zavore, da napolni akumulatorje avtomobila.

Kot se to pogosto dogaja v stripu, je tu jedro znanstvene resnice - Capov ščit gre le še korak naprej.

Ta članek je bil prvotno objavljen na NC State University's Povzetek pod imenom Zakaj je Captain America's Shield v osnovi zvezdasti superkondenzator in je ponovno objavljeno z dovoljenjem .

Tudi na Povzetek

Ali spremljate Mary Sue naprej Twitter , Facebook , Tumblr , Pinterest , & Google + ?