神奇的魯珀特之淚,硬如鐵脆如紙,為何能擋下子彈?

2020-12-05 黑馬科技域

說起魯珀特之淚,不得不提古代一個叫魯珀特的王子。這個王子平時喜歡研究一些稀奇古怪的東西,有一次他將玻璃在高溫下融化後滴進裝了冷水的杯子裡,玻璃瞬間凝結成了眼淚形狀的透明物體,這個「眼淚」非常堅硬,無論如何撞擊頭部都毫髮無傷,但是在輕輕擠壓或者彎折細小的尾部時,這個「眼淚」會瞬間爆裂化為粉塵。魯珀特王子發現了這個獨特的性質後,就開始大量製作「眼淚」,拿進城堡裡嚇唬僕人。

魯珀特之淚

由於形狀酷似眼淚,加上由魯珀特發明,後來人們便把這個物體稱為魯珀特之淚。

高溫熔化

玻璃的熔點並不高,大約在1000攝氏度就可以熔化,普通酒精燈就足以讓其變軟,滴入水中冷卻後形成魯珀特之淚。

頭部十分堅硬

魯珀特之淚頭部硬度非常高,之前很長時間內人們都無法通過撞擊頭部讓其破碎。

子彈射擊

完好無損

有人曾經將魯珀特之淚用細繩捆綁懸空,用手槍射擊其頭部,但是子彈變形破碎了,魯珀特之淚卻毫髮無傷

液壓機擠壓

就算是使用大力神液壓機,也無法將魯珀特之淚壓碎,反而堅硬的液壓機本身收到了巨大損壞。普通玻璃為什麼會出現這種獨特的性質呢?這就不得不說一下應壓力的特性了。

完好無損

熔化的玻璃溫度很高,進入冷水的一瞬間外層玻璃會瞬間冷卻固定,這讓玻璃的水滴形狀固定下來。但是內部溫度降溫較慢,熱脹冷縮的性質會讓內部體積迅速變小,但是此時外部體積已經固定,沒有任何氣體的內部會將外部向內擠壓,形成外層巨大的壓應力、內部巨大的拉應力。兩者嚴密貼合,形成了7000倍大氣壓的壓力,這個壓力相當於在地球上將7噸重物壓在手指甲上,能承受這個壓力,可想而知一定十分堅固。

其實道理非常簡單,就像原本無法通過重物的平板石橋,改成圓形拱橋後,一旦重物經過,內外層就會形成拉應力和壓應力,很難出現坍塌的情況。

瞬間爆裂

但是堅硬的魯珀特之淚纖細的尾部卻成了它的致命弱點。尾部十分纖細,這就導致原先產生的拉應力和壓應力被稀釋的十分小,用手破壞其尾部結構後,整個魯珀特之淚內部巨大的壓力平衡就會被破壞,巨大壓力下,整個魯珀特之淚會瞬間爆碎。

鋼化玻璃

人們利用魯珀特之淚的特點製成了廣泛使用的鋼化玻璃。只要做工精細沒有雜質,鋼化玻璃就會十分堅硬。現在的高樓、汽車、玻璃棧道、銀行玻璃幕牆等都是使用的鋼化玻璃,鋼化玻璃的邊緣或者某一點遭到尖銳物體的破壞,其整個內部平衡也會損壞,導致整塊玻璃瞬間爆裂。

鋼化玻璃破碎後的樣子

有時候為了不讓鋼化玻璃損壞後,留下過大空曠區域出現潛在的危險,人們都會將兩塊鋼化玻璃中間加上鋼化夾膠,即PVB膠,這樣鋼化玻璃爆裂後依然能完整地粘合在一起。多層鋼化玻璃粘合,就成了我們經常見到的防彈玻璃。由於鋼化玻璃有魯珀特之淚的特性,所以生產出來的鋼化玻璃是無法進行第二次切割的,只要切割就會爆裂,生活中一定要注意不要私自切割鋼化玻璃哦~

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