美國隊長的盾牌具有特殊的吸收功能,并因此而出名。它能大量地吸收動能,從炮彈爆炸產生的沖擊力到綠巨人的重拳全都不在話下——盾牌不僅能保護美國隊長,還能讓他擺脫困境。這盾牌怎會有這般用處?
美國隊長的盾牌是如何阻擋外力的?這很難解釋。在一定程度上是因為在不同的場合下,它對外力的反應是不同的。有時,盾牌被扔出后就嵌在了墻上;但有時,它會從墻上彈開,反彈的方向不定。有時,它似乎輕易地就能將巨大的外力吸收掉;但有時,美國隊長遭遇勁敵,他的盾牌卻在重擊之下受損。
蘇文是北卡羅萊納州立大學的一名材料學副教授,他同時也是美國陸軍研究辦公室材料科學處的項目管理人。他也是忠實的漫畫迷。他說:“從科學的角度來看,我們是在談論熱動力學第一定律,這一點很重要,我們不能忘。能量是守恒的,它不會消失,只是換了種表現形式而已。”
“當巨大的能量以某種形式,比如雷神之錘的猛烈一擊,擊打在美國隊長的盾牌上時,這股能量需要有個去處。”
在正常情況下,這股能量不是被儲存起來,就是被轉化成熱量或聲音。但是漫畫讀者和電影愛好者們都知道,美國隊長的盾牌通常不會產生熱浪或發出震耳的聲音(在電影《復仇者聯盟》中,雖然盾牌受到雷神之錘所放出的沖擊波的攻擊,但還是沒有出現異常的反應)。
蘇文說:“由于沒有熱量和聲音,所以能量必是以某種方式被吸收了。”
比如,在漫畫里,就連分子人那樣的專家都暗示道,這面盾牌的分子結構比其他任何一種分子結構都要怪。根據分子人的評述,蘇文指出盾牌基本上起到了電池的作用(別忘了,在《鋼鐵俠2》中,托尼·斯塔克所找到的基本力量的源泉也是泛合金)。
但這面盾牌似乎還具有電容器的功能,它能迅速地控制大股能量的走向(電容器就像你智能手機上的閃光燈,它能快速地吸收和釋放能量;像電池,它以限定的速度收放能量)。
這說明美國隊長的盾牌是個超級電容器(也許泛合金的原子結合方式就類似于石墨烯),它兼有電池和電容器的功能。
但他的盾牌是如何將儲存的能量放出去的?
蘇文說:“如果能量都存在盾牌的化學鍵里,那我們就能對盾牌物理特征的多變性進行解釋了。”比如,也許是因為盾牌具有超級電容器般的特性,所以它才能獲得動力,才能在多個實體的表面間反彈,最后回到美國隊長手中(在漫畫中,盾牌常常這樣彈來彈去),或者正因為它具有那種特性,所以才能爆發出巨大的力量,一下就切入了冬日戰士那異常強壯的仿生電子手臂里。
當然,上述情況的出現,在一定程度上跟美國隊長的力量有關,但盾牌本身似乎也起了作用。小小原子真有那樣的能量嗎?您千萬別忘了,在原子的化學鍵里蘊藏著巨大的能量:原子彈和普通的核能設施的能量都來自原子裂變。
我們對現實中的能量轉換技術都很熟悉,這種技術將動能轉化為儲備能,飛輪——發電機技術就是一例,該技術利用普銳斯汽車剎車時產生的摩擦力給車上的電池充電。正如漫畫作品中常見的那樣,這套漫畫中的高科技也都以真正的科學原理為核心,作者只是借盾牌對真實的科學現象加以夸大而已。
