Капитан Америка щит е известен с поглъщането на огромни количества кинетична енергия, от артилерийска снаряда до удар от Хълк - поддържайки Cap не само в безопасност, но и на крака. Какво става тук?
Трудно е да се обясни как работи щитът, отчасти защото се държи по различен начин при различни обстоятелства. Понякога щитът се хвърля и се вгражда в стена; но понякога се отскача от стените, диво рикоширайки. Понякога щитът изглежда лесно абсорбира огромна сила; но понякога е повреден от атаките на най-мощните врагове на Cap.
От научна гледна точка обаче е важно да запомните, че говорим за първия закон на термодинамиката, казва Сувен Матауду , програмен мениджър в отдела за наука за материалите към Службата за научни изследвания на армията на САЩ, професор по допълнителни материали в Държавния университет в Северна Каролина и фен на хардкор комикси. Енергията е запазена. Той не изчезва, а само променя формата си.
Когато огромна енергия, като удар от Тор чук , удря щита на Cap, че енергията трябва да отиде някъде.
Обикновено тази енергия трябва да се съхранява или преобразува в топлина или звук. Но читателите на комикси и киноманите знаят, че щитът на Кап обикновено не издава вълни от топлина или ревящи писъци (тази ударна вълна от чука на Тор Отмъстителите филм независимо).
Това отсъствие на топлина и звук означава, че енергията трябва да бъде усвоена по някакъв начин; атомните връзки в щита - от който е направен вибраний - трябва да може да съхранява тази енергия под някаква форма, казва Матоудху.
Например в комиксите не по-малко авторитет от Молекулен човек намеква, че нещо в молекулярната структура на щита е най-странното от всички тях. Въз основа на своите наблюдения, Mathaudhu отбелязва, че щитът по същество действа като батерия. (В края на краищата елементарният източник на енергия Тони Старк открива в Железният човек 2 Също така е вибраний .)
Но щитът също изглежда в състояние да функционира като a кондензатор , способни да се справят много бързо с големи количества енергия. (Опростено обяснение: кондензаторите - като светкавицата на вашия смартфон - абсорбират и освобождават енергия бързо; батериите - като, добре, батериите - абсорбират и освобождават енергия с контролирани скорости.)
Това означава, че щитът на Cap е суперкондензатор (може би атомите на вибраний се събират по подобие на графен?), способни да функционират като хибрид на батерия и кондензатор.
Но как щитът освобождава цялата съхранена енергия, която е спестил?
Ако енергията се съхранява в връзките между атомите на щита, това може да обясни променливостта във физическите характеристики на щита, казва Матоудху.
ръба на утрешния ден ангел от вердюн
Например, може би неговата природа, подобна на суперкондензатор, обяснява откъде щитът получава енергията, от която се нуждае, за да рикошира от множество повърхности, преди да се върне в ръката на Кап (както често се случва в комиксите) - или как щитът е в състояние да освободи достатъчно сила с един удар, за да прорежете супер силната бионична ръка на Зимния войник (както се вижда в най-новия филм за американския капитан).
Част от това е силата на Cap, разбира се, но самият щит изглежда играе роля.
Могат ли малките малки атоми наистина да съдържат такъв вид енергия? Важно е да запомните как точно много енергията се съдържа в атомните връзки: както атомната бомба, така и конвенционалните ядрени енергийни съоръжения се захранват от разделянето на атомите. [ Забележка: Коментаторът Сейнт Крис улови грешка тук - свързах атомните връзки с ядрените връзки. Много различен. Неговият коментар е тук .]
И всички сме запознати с реални примери за технология, която преобразува кинетичната енергия в съхранена енергия, като маховика и технологията на генератора, която използва триенето от стъпването на спирачките в Prius за зареждане на батериите на автомобила.
Както често се случва в комиксите, тук има ядро от научна истина - щитът на Кап просто прави една крачка напред.
Тази статия първоначално се появи в NC State University’s Резюмето под името Защо Капитан Америка Щитът е всъщност звезден суперкондензатор и се публикува отново с разрешение .
- Ето как изглежда науката в щата Северна Каролина: Ан Рос
- Ето как изглежда науката в щата Северна Каролина: Дорийн Маквей
- Ето как изглежда науката в щата Северна Каролина: Линси Ромо
Следите ли The Mary Sue на Twitter , Facebook , Tumblr , Pinterest , & Google + ?
