



數學課上,何曼曼正專注地抄寫著黑板上的公式。
突然,“啪嗒”一聲,粉筆從老師手中滑落。老師拾起粉筆,想要重新在黑板上書寫,卻發現粉筆在黑板上總是打滑,怎么也寫不出字來。
看著老師無奈的樣子,何曼曼皺起了眉頭。這幾天,黑板時不時就寫不出字。這到底是怎么回事?她決定放學后留下來調查一番。
黑板的“雨衣”
放學后,何曼曼等到最后一個同學離開,才從書包里取出微觀眼鏡,走到黑板前。
戴上眼鏡的瞬間,她不由得屏住呼吸 —— 黑板周圍飄浮著數不清的塵埃顆粒,在放大的視野中如同一塊塊彩色巖石向她飛來。
這些應該是粉筆產生的灰塵,它們是否與粉筆打滑的秘密有關呢?
何曼曼轉動眼鏡側面的調焦旋鈕,繼續放大視野。突然,她的手指僵住了—— 在五彩斑斕的塵埃海洋中,有什么東西正在有規律地運動著!
何曼曼仔細一看,發現那是一些隱藏在塵埃中的微型機器。這些機器造型簡單,卻配備了可旋轉的齒輪和可伸縮的機械臂。它們正在持續收集粉筆灰,并通過另一端的噴頭噴吐出一種透明液體。液體在接觸到黑板表面后立即凝固,形成一層光滑的薄膜,就像給黑板穿上了一件隱形的雨衣。
“難怪粉筆會打滑。”何曼曼恍然大悟,“這簡直就是一座微型工廠!”
但是,黑板可不歡迎這些機器,得想辦法阻止它們!
何曼曼趕緊走出教室,去尋找幫手。她來到科學實驗室,發現林啟星正全神貫注地擺弄著一個裝置,裝置表面貼著一張標簽:聲波探測器。
“林啟星!我發現了一個問題!”何曼曼氣喘吁吁地說。
林啟星抬起頭:“你來得正好。快來看我發明的探測器,它連蜘蛛織網的聲音都能捕捉到!”原來,林啟星最近成了何曼曼哥哥的粉絲,常給何曼曼哥哥發郵件請教科學問題,還迷上了發明創造。
“先不說這個了!”何曼曼擺了擺手,并快速解釋了她在黑板上的發現。
林啟星的眼睛瞪得大大的:“微型工廠?太酷了!快帶我去看看!”
聲波“定格”術
兩人回到教室后,林啟星先用微觀眼鏡觀察了黑板上的微型機器,然后用聲波探測器靠近它們。
“聽到了!”他的耳朵緊貼著聽筒,“是一種很高頻率的嗡嗡聲,就像許多蜜蜂在同時振翅!”
他放下聽筒,說:“這些機器這么精密,像是人工產物。聽說現在的納米機器人技術已經達到這種水平了。”
何曼曼若有所思地點點頭:“有道理。雖然不清楚它們是從哪里來的,但看這精密的構造和規律的運作,想必是經過精心設計的,說不定未來能派上大用場,直接把它們破壞掉太可惜了。”
兩人對視一眼,默契地開始分頭尋找辦法。何曼曼用電話手表撥通了市交通廣播熱線:“您好,我們在學校發現了疑似納米機器人的微型裝置,請失主盡快來認領……”
林啟星則認真地擺弄著他的聲波探測器。何曼曼掛斷電話后,好奇地湊近他:“你在做什么?”
“你聽說過共振原理嗎?”林啟星解釋道,“剛才我已經捕捉到這些微型機器的工作頻率了,只要用相同頻率的聲波干擾,就能讓它們停止運轉。”
何曼曼眼前一亮:“這個主意太棒了!可是怎么操作呢?”
林啟星露出自豪的神色:“其實,這個聲波探測器也是一個頻率發生器。它不僅能聽聲音,還能發出聲音。”
林啟星指著裝置側面的一個撥輪說:“你看這里,往左撥是接收模式,可以捕捉聲波 ;往右撥就是發射模式,能輸出特定頻率的聲波。”
他熟練地撥動撥輪,小心翼翼地調整旋鈕,裝置發射的聲波頻率也隨之不斷變化。突然,在某個特定頻率下,奇跡發生了 —— 何曼曼透過眼鏡看到,那些忙碌的微型機器突然集體“定格”,停止了所有活動。
“成功了!”兩人歡呼起來。
共振
每個物體都有其固有頻率。當外界施加的振動頻率與物體的固有頻率一致時,將發生共振,導致物體振動幅度急劇增大。
共振在生活中應用廣泛。例如,微波爐就是通過發射特定頻率的微波,與食物中的水分子發生共振,從而實現對食物的加熱。
但是,共振也可能造成損害。1940年11月的一天,美國塔科馬峽灣懸索大橋上刮了一場大風,引發了橋梁的扭轉共振。兩個小時后,這座建成通車僅4個月的大橋轟然倒塌。從那以后,工程師們就開始研究風激振機理和各種橋梁建筑的振動控制技術。目前,許多大型建筑工程中都采用了振動控制技術。
這天傍晚,何曼曼接到市交通廣播熱線的電話:“同學你好,失主找到了!那些機器是一家高新技術企業最新研發的玻璃清潔納米機器人,在戶外測試時因遭遇強風被吹到學校。工作人員明天就過來認領。”
掛掉電話,何曼曼會心一笑——這些機器雖然給課堂帶來了麻煩,但它們將來能在城市高樓間大展身手,代替人類進行高空作業。她格外期待!
下期預告:
何曼曼哥哥的玻璃獎杯突然發光了,這是怎么回事?一起去探尋那束光里的記憶吧!