在我們的印象里,玻璃都是非常脆弱的,甚至脆弱到,輕輕一敲就能敲碎。
而鋼化玻璃,雖然是通過特殊工藝加工出來的,擁有更強硬度和韌性的特殊玻璃,但是在面對強大沖擊的時候,也依然會顯得不堪一擊。
尤其是面對子彈的射擊,更是如此。
子彈射擊汽車擋風玻璃
一發子彈打出去,甚至能輕松打穿十幾層汽車擋風玻璃……
但是你敢相信嗎?
這種特殊的,像淚滴一樣的玻璃制品,不僅能輕松扛過子彈射擊,更能把射向它的子彈給擊碎!
這到底是怎么回事?
這種特殊的玻璃制品,就是神奇的魯伯特之淚(Prince Rupert's drop)。
魯伯特之淚
魯伯特之淚的名字是英文發音音譯過來的,因此很多人也會將其讀作或者寫作“魯珀特之淚”,其實本質上都是同一種東西。
最早發現魯伯特之淚的,是17世紀,英國一位名為魯伯特的王子,所以才將這種玻璃制品,命名為了魯伯特之淚。
僅從外觀上看,魯伯特之淚似乎沒有什么特別的,就是一個類似淚滴,或是小蝌蚪形狀的玻璃工藝品。
魯伯特之淚
但是令人感到不可思議的是,魯伯特之淚卻擁有驚人的硬度。
不僅用錘子敲打無法將其敲碎。
用錘子敲打魯伯特之淚
就算放在液壓機下,用液壓機對其擠壓,壓力至少達到十幾噸才能將其壓碎。
用液壓機壓魯伯特之淚
更關鍵的是,有外國科學博主曾做過一項實驗,用左輪手槍對魯伯特之淚進行射擊。
子彈打上去的瞬間,他整個人都傻了,他明明看到子彈打中了魯伯特之淚,但是最后魯伯特之淚卻完好無損地掛在那里。
整個人都傻了
通過觀看高速攝像機記錄下來的畫面,他整個人更是直接被震驚到了。
子彈打中魯伯特之淚的瞬間,竟然被魯伯特之淚給擊碎了!
高速攝像機記錄下的畫面
這樣的畫面,要你你敢相信?
但現實中,它的確發生了……
科學家通過大量的研究發現,魯伯特之淚之所以會這么硬,這其實跟它的制作過程,有著密不可分的關系。
魯伯特之淚的制作過程,其實非常簡單,甚至簡單到,你自己在家就能親手制作。
制作魯伯特之淚
你只需要準備一個玻璃棒,或者其它玻璃制品,用高溫將它的一小部分燒熔,讓燒熔的部分通過自由落體運動,自然滴落到冰水當中,最后冷卻形成的玻璃淚滴,就是魯伯特之淚了。
是不是非常簡單?
自己在家就能做
由于在制作過程中,燒熔的玻璃滴落在冰水的瞬間,表面外殼是迅速冷卻凝固的,但內部的玻璃在這個過程中,卻是從液態慢慢冷卻成固態的。
隨著內部熔融玻璃不斷冷卻凝固,它會產生一種強大的拉應力,拉著外面的部分往中心收縮,等到最后魯伯特之淚成型,整個淚滴受到的拉應力是非常強的。
這種強大拉應力的存在,才使得魯伯特之淚擁有了令人震驚的硬度。
魯伯特之淚內部擁有極強的拉應力
這其實就像,你的胳膊放松時,肱二頭肌會很軟,但當你的胳膊用力時,你的肱二頭肌經過強力的收縮,硬度就會變得很大的原因……
尾巴竟是致命弱點
盡管魯伯特之淚這么硬,硬到甚至連子彈都能擊碎,但是它的身上卻也存在一個致命的弱點。
這個弱點的存在,就像武俠小說里,金鐘罩鐵布衫的罩門一樣,只要你找準了這個罩門,輕輕一碰,它就能“破功”……
魯伯特之淚的罩門,就是它的尾巴。
你稍微用力捏一下它的尾巴,把它的尾巴捏碎,在尾巴碎裂的瞬間,整個魯伯特之淚也會瞬間破碎。
魯伯特之淚的命門是尾巴
之所以會這樣,原因其實也很簡單。
因為魯伯特之淚的頭部和尾部屬于一個整體,前面大川提到了,魯伯特之淚能有這樣的硬度,原因在于其內部存在巨大的拉應力。
而它的尾巴部分,其實也受到了拉應力。
當你把它的尾巴捏碎的瞬間,這股拉應力就會被釋放出來,原本從四面八方往中心收攏的拉應力,此時就會因為平衡的打破,而變得受力不均,尾部的裂紋也會在這些不均勻的力的作用下,瞬間擴展到魯伯特之淚的全身。
魯伯特之淚的破碎過程
有科學家曾通過高速攝像機對魯伯特之淚的破損瞬間,進行過觀察研究,通過觀察研究發現,在魯伯特之淚破碎的瞬間,裂紋擴展的速度甚至能達到每秒1450米至1900米,這樣的速度是非常快的。
以至于,魯伯特之類破碎的瞬間,會一并釋放出巨大的能量……
因此,你在家做魯伯特之淚的實驗時,一定要注意安全。
捏碎魯伯特之淚的時候,一定要保護好自己,避免被它破碎產生的玻璃碎屑傷到。