奇异现象,钢化玻璃的由来!

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from 上海文汇报 沈湫莎

小朋友对刚从泡沫塔中飞出的充过氧气的泡沫爱不释手。

昨天在上海科技馆开幕的“奇异的材料”展中,并没有什么特别高精尖的材料,大多数展品都是生活中常见的“熟客”,比如硬币、光盘、玻璃……但在策展人的精心布置下,人们发现对于这些“习以为常”的材料其实并不了解,这种“再发现”中的奇异现象,正在通过我们的科技研发,为我们的生活所用。

随着一声木球撞击钢化玻璃的声响,计数器上的数字跳到了“106500”,这意味着由加拿大安大略科学中心设计的“奇异的材料”展,在25个国家和地区巡展10年来,已有10多万人体验过钢化玻璃的坚硬。

现场,一块扁平的玻璃板代表了放大数万倍的玻璃表面,其中的小钢珠则代表着构成物质的原子。转动平板,原本“肩并肩”排列在一起的小钢珠不可避免地出现了空隙,这些空隙就是让材料脆弱的地方。加热玻璃,按照热胀冷缩的原理,原子间的空隙变小,硬度自然就变强了,这就是钢化玻璃的由来。

给一把沙子加压,就能得到半透明“烟雾”—这是一种被称为“气凝胶”的新材料,在其海绵状的硅石材料空隙中,填充了超过99%的空气,它也是世界上最轻的固体,一立方米气凝胶只有3千克。

科学家利用气凝胶来收集太空中的尘埃粒子:当这些颗粒以比子弹快6倍的速度撞击到多孔的气凝胶上,会逐渐减速直至停留下来,并留下一条清晰的痕迹。尽管气凝胶的用途十分“高端”,但它可能是世界上最“便宜”的材料了—制作它所需的硅元素占地壳总量的1/4,剩下的就是空气。因此,几乎每个人都可以成为魔法师,体验一下手握烟雾的感觉。

用磁铁划过水池底部,水池中冒出了一只“刺猬”,磁铁跑到哪儿,“刺猬”就跟到哪儿。这不是普通的水,而是“铁磁流体”。这些磁粉颗粒直径只有10纳米,在磁场强的地方,磁粉“抱成团”,就成了观众眼中“刺猬”的“刺”;在磁场弱的地方,磁粉稀稀疏疏,就成了“刺猬”圆滑的“肚子”。

如此奇妙的“铁磁流体”其实就在我们身边:电脑硬盘中,它是电子零件间不透气的液体密封;人们还在研究用它来运送药物,引导一小滴含有抗癌物质的液体直捣肿瘤。