利用摺紙製造出超強材料!美國隊長的盾牌可以量產了!

#話都給我講就好系列-56-20190528

利用 #摺紙 製造出超強材料!#美國隊長 的 #盾牌 可以量產了!這可是物理界的大事!

美國隊長的招牌除了那一身緊身衣之外,當然就是手上攻受…不,是攻防合一,超好用的盾牌了!這個盾牌是用外星材料Vibranium製成,製作過程連製作者也搞不清楚,所以無法量產,不然人手一盾,美國隊長就沒戲唱了!

其實答案在台灣漫畫裡!

還記得「#摺紙戰士」嗎?這是台灣漫畫家 #周顯宗 的作品,除了在台灣大受歡迎,還外銷到日本與韓國。基本的設定是,只要將「化身符」折出正確的形狀,就可以召喚超強精靈出來戰鬥。(#請支持台灣漫畫!)

製造Vibranium的方法:利用小學生都會的,「摺紙」的概念來設計新材料!華盛頓大學航太系的Jinku Yang教授利用摺紙的概念,設計出一種「#超穎材料」(#metamaterial),可以使用在各種需要吸收、減少衝擊力材料的領域,如航太、汽車等。這個研究發表於5月24日的「Science Advances」期刊。這個材料的原型真的是用紙做的,只是為了精確度,所以的紙片都是以雷射切割機切割後,折成一個個的「元胞」(unit cell)再將之組成一個長鏈,在其中左端向右施力後,觀察力在這個長鏈上的傳播的情形,實驗結果顯示這是個「#孤立波」(solitary wave),有趣的是,由左向右的外力會迅速衰減,同時藉由摺紙元胞的變形,會產生一個相反方向的力,把外力「頂回去」。

啊這不就是美國隊長的盾牌嗎?!

除此之外,如「現代鋼鐵人」Elon Musk旗下的太空產業 #SpaceX,開發像Falcon 9這樣可回收的火箭,在材料上的一大挑戰是,回到地球觸地的一瞬間,降落用的「腳」所受到的力量非常大,要有夠強的材料強度才能撐得住,所以火箭的腳以及降落位置都要使用高強度的材料以及搭配完善的減振機制,之後也可望改用這種設計,既可以之稱降落時的力量,也能大幅減輕材料的重量。

還等什麼呢,快把Vibranium跟盾牌做出來吧!

ScienceDaily 報導:https://www.sciencedaily.com/releas…/2019/…/190524140857.htm
Science Advances論文:https://advances.sciencemag.org/content/5/5/eaau2835

#超中二物理系主任雜記
#等我征服世界就把超穎材料列為全人類必修
#生命宇宙與萬事萬物什麼都馬跟物理有關
#話都給我講就好其之56

圖一:美國隊長與他的招牌盾牌(來源:MARVEL)
圖二:曾經風靡台灣小朋友的摺紙戰士(來源:周顯宗、青文出版社)
圖三:A: 實驗裝置,B: 紅色箭頭代表各點由左向右的受到外力產生的速度,可以發現在 0.11 秒的時候,紅色箭頭已經幾乎消失,中間的點反而是往受力相反的方向由右向左移動。(來源:Science Advances)
圖四:降落中的SpaceX Falcon 9火箭(來源:SpaceX)

利用 #摺紙 製造出超強材料!#美國隊長 的 #盾牌...

東海大學應用物理系發佈於 2019年5月27日 星期一

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