談起玻璃,大家的腦海中第一印象就是“脆弱”,容易破碎。但是現(xiàn)實(shí)生活中,卻有一種玻璃非同一般,它的頭部頭部堅(jiān)硬無(wú)比,就算你用一把手槍射擊它,這塊玻璃也毫發(fā)無(wú)傷,可子彈卻裂開(kāi)了。不僅如此,就算你用大鐵錘甚至動(dòng)用液壓機(jī),也無(wú)法讓你破碎。但如果你用手捏住它纖細(xì)的尾部稍加用力擠壓,它就會(huì)瞬間爆開(kāi),碎了一地。那這種神奇的玻璃就是我們今天要說(shuō)的“魯伯特之淚”
許多人肯定非常好奇魯伯特之淚,那魯伯特之淚是如何被制造的呢?發(fā)生如此神奇的現(xiàn)象又是什么科學(xué)原因呢?我們一起來(lái)探究,其實(shí)制造魯伯特之淚的方法算是相當(dāng)?shù)暮?jiǎn)單了。只需要將普通的玻璃通過(guò)高溫加熱并且融化,然后慢慢地把它滴到冷水中,玻璃在進(jìn)入冷水中,會(huì)迅速的冷卻凝固,并且形成一個(gè)頭部偏大,尾巴纖細(xì)的玻璃塊,這很像是一滴眼淚被拉長(zhǎng)了。到此為止,魯伯特之淚就算是大功告成了。
那魯伯特之淚到底是誰(shuí)發(fā)明的呢?其實(shí)它早在17世紀(jì)就已經(jīng)存在了,當(dāng)時(shí)正是一名王子發(fā)明了魯伯特之淚,而他的名字正是叫做“魯伯特”。魯伯特之淚之所以頭部異常堅(jiān)硬,而尾部卻十分脆弱,主要是因?yàn)閴毫Φ膯?wèn)題。魯伯特之淚的內(nèi)容存在不平衡的壓力,頭部的壓力極大,而尾部的壓力卻很小。
在他的制作過(guò)程中,當(dāng)高溫的液態(tài)玻璃進(jìn)入到冷水中。他的表面會(huì)迅速地從液態(tài)凝固成固態(tài),這樣就會(huì)形成外圍的保護(hù)層。而此時(shí)因?yàn)楸Wo(hù)層的作用,導(dǎo)致內(nèi)部的液態(tài)玻璃凝固速度變慢,而在熱脹冷縮的作用,液體玻璃就會(huì)拉著固體玻璃一起收縮,體積不斷變小,在拉力的作用下,他的外層就會(huì)變得十分堅(jiān)硬。這無(wú)形中就給整個(gè)玻璃的表面施加了強(qiáng)大的壓硬力,同時(shí)內(nèi)部也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的拉應(yīng)力。所以他會(huì)保持一種高張力狀態(tài)。他的玻璃結(jié)構(gòu)就會(huì)非常穩(wěn)定,頭部也就不那么容易破碎。
如此神奇的魯伯特之淚也有自己的弱點(diǎn),那就是只要尾部受到一點(diǎn)壓力,他的平衡狀態(tài)就會(huì)被破壞。尾部首先會(huì)出現(xiàn)裂紋,隨即迅速擴(kuò)散至全身,讓魯伯特之頃刻間爆裂。這一現(xiàn)象也就是我們所說(shuō)的裂紋擴(kuò)展。不過(guò)想要親眼目睹這一美麗的瞬間,單憑肉眼是不可能看到的,必須得借用高速相機(jī)來(lái)才行。因?yàn)榱鸭y的傳遞速度到達(dá)1.9公里每秒,相當(dāng)于是音速的五倍左右,因此我們才會(huì)感覺(jué)他一捏就粉碎了。
經(jīng)過(guò)現(xiàn)代科學(xué)儀器的研究后,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)魯伯特之淚的頭部表面壓力可以達(dá)到七百兆帕,這可是我們大氣壓的7000多倍,就算是我們常說(shuō)的地球最深處馬里亞納海溝水壓力也不過(guò)是大氣壓的1000多倍,這就揭秘了為啥魯伯特之淚如此堅(jiān)硬了。而如今魯伯特之淚的秘密已經(jīng)運(yùn)用在很多行業(yè)了。
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