子彈都無法擊碎,用手指一捏卻瞬間成粉末!魯伯特之淚的神奇之處

2020-12-22 科學新視界

魯伯特之淚這個神奇的東西,大家或許沒有親眼見過,但是大家一定聽說過這件神奇的物品。魯伯特之淚是一種在特殊環境下自然生成的水滴形玻璃,某種程度上,它可以稱得上是世界上最硬的玻璃,當然,換一個方向,它又是世界上最易碎的玻璃。

魯伯特之淚硬的時候,其強度完全可以輕鬆地擊碎子彈而自身毫髮無損;但是搖身一變,它馬上就成了最脆弱的玻璃,只需要輕輕一捏,就能粉身碎骨。

魯伯特之淚之所以如此神奇,是因為其特殊結構賦予了它神奇的力學特性,而這一力學特性也一直讓科學家們都非常著迷。那麼這種神奇構造的玻璃到底是怎樣產生的呢?

17世紀的時候,德國的魯伯特親王第一次無意中製造出了這種神奇的玻璃。隨後,無數的科學家都開始複製這一製造過程,並且一直對其進行研究。隨著技術的發展,科學家們對這種玻璃的研究已經相當深入了。

通過超高速攝像機的觀察拍攝,結果表明,小小的魯伯特之淚的頭部竟然可以承受高達8000千克的重壓而不破碎。但是只要對其尾部施加一點點的力道,整個魯伯特之淚就會以1450-1900米/秒的速度瞬間爆裂開來,場面可以說是相當精彩。

那為何魯伯特之類如此奇特呢?經過研究發現,這主要是因為魯伯特之淚內部的壓力非常不平衡所導致。當我們將融化狀態下的玻璃自然滴入到水中後,玻璃的表面在接觸到冷水的一瞬間就會冷卻固化,形成外殼。

但是此時,這個外殼內部的玻璃卻依舊是液態的。在內核慢慢凝聚的過程中,水面以外的玻璃就會被不斷地拉扯。這就導致了魯伯特之淚內部的拉應力不斷增強,當這個力加強極致之後,魯伯特之淚就自然形成了。這種形成過程就導致了魯伯特之淚這種兩極分化,近乎變態的力學特性。

因此,科學家們認為,魯伯特之淚頭部之所以如此堅硬,完全是因為其內部應力平衡的結果,而當其尾部遭受到一點點壓力時,這個平衡就會被打破,濃縮在魯伯特之淚的巨大應力就會被因失去平衡,瞬間釋放出來,這時候魯伯特之淚就會瞬間粉碎。

這就是魯比特之類如此神奇原因,它的頭和尾完全是兩個極端,而我們人類則完全可以利用這種神奇的性質,來製造廉價堅硬的盾牌。

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