港珠澳大橋的海底隧道那麼長,它是怎麼防水的?

2021-01-09 騰訊網

當人們還在睜大眼睛尋找

未來已來」的跡象時

科學家已經在實驗室

將未來凝聚在原子級別

沒錯,每一次材料的變革都推動著時代的變遷和生活方式的變化。而同原子層面就開始設計材料,是一種可以定義未來的技術。

說到材料,大部分人會想到有大自然中本來便有的資源,也有人工合成的。人工合成是項技術活,比如食堂大廚能用一顆雞蛋做一桶雞蛋湯,你卻連西紅柿炒雞蛋都能炒糊巴。

港珠澳大橋近期正式開通。一橋連三地,天塹變通途。而港珠澳大橋的海底隧道是世界最長的公路沉管隧道和唯一的深埋沉管隧道。那麼問題就來了,海底隧道是怎麼防水的呢?

答案就是——「聚脲」。

先來感受一下這種材料的強度。

畫面左側的一組杯子內部沒有塗聚脲材料,但是右側的杯子是塗了的。於是小撒,破功了。

塗了聚脲材料的紙杯,能承受住兩個人的重量。

厲害了吧?這只是小露一手,接下來才是正片。

分別用聚脲和鐵皮替代一塊船板。當小船兒推開波浪的時候,坐在船上的尼格買提分別用尖銳的錘子猛砸聚脲和鐵皮,會發生什麼情況呢?

先來看鐵皮的表現。

一砸一個洞啊!

30秒過去,小船已經進水了,有點支撐不住了......

下面請開始聚脲的表演。

誒?吃我錘子?

雖然砸出一個小孔,但是好像在迅速地回縮?

從孔中漏出來的水,也因為孔的迅速縮小被「憋」回去了。

30秒後,聚脲船板狀態依然良好。

這樣強大的癒合功能,莫非是金剛狼上身?

下面進入高能時間——聚脲是一種由異氰酸酯組分與氨基化合物組分反應生成的高分子化合物。經過高溫高壓噴塗設備的對撞式高速反應製造而成。

額......還好每個字都認識......

但是大家可以看出,聚脲就是一種從微觀層面設計出的材料。正如文首《加油!向未來》科學顧問曹則賢老師所說:從原子層面著手設計的材料,正在定義未來。

曹老師也對聚脲的防水性能給予了解釋。首先它的彈性形變範圍大於鐵、鋁等金屬材料。

由於高分子材料本身有好多氫鍵,創口在毫米以下的情況,水可能是進不來的。

所以,除了應用在大橋的沉管隧道接縫處、用於防水和海洋腐蝕,聚脲目前還廣泛應用在建築物防水、橋梁防腐、警用裝備防護等領域。還應用在京津城際高速鐵路和京滬高鐵的路基上,主要起到防水的作用。

聚脲,不僅名字可愛,也在切切實實地保護著我們。向充滿創造力的科學研究者們比一顆感恩的心心

最後獻上一張鯤神的背影。

來源:加油向未來

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