Kara Panter: Vibranyum'a En Yakın Gerçek Dünya Materyali Nedir?

Vibranyum bazı ciddi yararlı şeyler. Kaptan Amerika’nın Kalkanı, hançer ve tabii ki, Kara Panter’in kıyafeti olan Panther Habit’te kullanılan Vibranium’un, bir göktaşı yoluyla Afrika ülkesi Wakanda’dan gelen Marvel çizgi romanlarından oluşan kurgusal bir cevher.

Bizim dünyamızda yok, ama hangi malzemelerin olduğunu bilmek istedik. yap dünyamızda var olan vibranyum özelliklerinin tümüne veya bir kısmına sahip olabilir. Bu yüzden elbette, yazar Profesör James Kakalios'a ulaştık. Süper Kahramanların Fiziği bize yardım etmek için.

Kakalios, “Tüm titreşimi emme özelliğini taşır” diyor. “Yani, onu vurursanız, enerjiyi emer ve muhtemelen onunla bir şeyler yapar.”

Kakalios bu tartışmanın amaçları için hatırlamamız gereken çok önemli bir konuya dikkat çekiyor ve bu enerjinin korunumu yasasıdır: enerji yaratılamaz veya yok edilemez.

Bunu göz önünde bulundurarak, aslında Vibranium'u büyük ölçüde çelik bir Vibranium alaşımı olan Cap’in kalkanı bağlamında inceleyeceğiz. Çelik blendajı sert ve sert kılar - ağır darbelere dayanmak ve fırlatıldığında zarar vermek için mükemmeldir - ancak Vibranium kuvveti bahsedilen ağır darbelerden Cap'e aktarmaya zorlar. Materyaller birlikte çalışıyor, Kaptan Amerika'nın kalkanla kendisini korumasını ve silah olarak kullanmasını sağlıyor.

Vibranyumun temel bir unsuru, titreşimi emdiği yoldur. Enerjinin korunumu yasası hakkında ne yaptığımızı bilerek, o titreşimli enerjinin bir yere gitmesi gerekir. Öyleyse olur mu?

Kakalios belirli bir sahneyi işaret ediyor Yenilmezler Thor’un çekici Mjolnir’in, Cap’in kalkanına çarpması ve parlak bir ışık parlamasıyla sonuçlanması. Bu neden önemlidir?

Çünkü enerjinin titreşimden ışığa dönüşmesi ihtimalinden söz eder.

“Eğer bir şekilde atomların titremesini, atomların titreşimini, kalkanın emdiği enerji patlaması nedeniyle oluşan bu basınç dalgalarını, enerjinin fotonlarına dönüştürüp, ışığa çevirebilirsek,” Kakalios, “Bu hala enerjinin korunumu kurallarını yerine getirecek ve titreşimleri emmenin, gerçek bir vibranyum türü yapmanın etkili bir yolu olacak” diyor.

Bu, bu sohbette bizi büyük soruya yönlendirir: Bu mümkün mü?

Tamamen. Bu fenomen “sonolüminesans” olarak adlandırılır ve çok gerçektir. Aşağıdaki klip, ses dalgalarının bir sıvı kabındaki bir balonun içinden geçerek, kabarcığın genleşmesine ve daha sonra çökmesine neden olarak sonolüminesansı göstermektedir. Çöktüğünde, baloncuktaki buhar molekülleri bir araya gelir ve ısı verir ve - tahmin edersiniz - ışık. Parlak, mavi bir ışık.

Bunu bir kalkan üzerinde kullanmak için tam olarak koyamıyoruz, ancak teorisi sağlam (kelimenin tam anlamıyla) ve gerçekten de inanılmaz. Bu bizi malzemeler için nerde bırakır?

Vibranium gibi bir şeyin davranışını göstermek için, Kakalios bir bowling topunu pencereden atmaktan bahsediyor. Bowling topunu kaldırıma atarsanız, bir çatlak alırsınız. Eğer onu kuma düşürürsen, krater alırsın. Niye ya?

Kakalios, “Hareket etmekte serbest olan bu tanelerden oluşan kum, düşen bowling topunun enerjisi hızlı bir şekilde birçok, çok fazla kum taneciğine yayılıyor” diyor. “Kumun bu kadar farklı serbestlik derecelerine sahip olması ve enerjiyi kolayca dağıtabilmesi, onu çok iyi bir amortisör yapar”

Yani bu, kumdan yapılmış kalkanların olması gerektiği anlamına mı geliyor?

Tam olarak değil. Ancak, uygulanabilir bir ikame olması için bize bir malzemenin atomik veya parçacık yapılarında görmemiz gereken özellikler hakkında fikir veriyor.

Kevlar’ın açık bir başlangıç ​​noktası. Uzun zincirli organik moleküllerden yapılmış olan Kevlar, kurşun geçirmez yeleklerde kullanımıyla belki de en dikkat çekicidir.

Kakalios, “Olan, bu uzun zincirli moleküllerin, kimyalarının benzersiz yönleri nedeniyle, çok katı yapılar oluşturmak için yerine kilitlenmeleri” diyor.

Kakalios, kurşun ve çelik gibi metalleri açıklar.

Kakalios, “Çelik, kurşun, kurşun gibi maddelere karşı kesin bir direnci var, çünkü söz konusu atomlar çok büyük ve ağır ve dolayısıyla onları hareket ettirmek çok fazla enerji alıyor” diyor. “Kevlar daha hafif bir atom kullanıyor, ancak bazı benzersiz kimyasal maddeler ve hepsi çok katı bir yapı içinde birbirine kilitlenmeleri nedeniyle, bu bağları kırmak ve atomları yoldan çıkarmak çok zor.”

Kevlar'dan bile daha güçlü, bağlı karbon atomlarından oluşan grafendir. Süper ince ve katmanlı olduğunda çelikten daha fazla kurşun geçirmez olabilen grafen güçlü bir malzemedir. Gerçek ve çizgi romanların da bir parçası.

Geçen yıl, Kakalios bir makale yazdı KABLOLU denilen Demir adam demir vazgeçti sihirli kurşun geçirmez malzeme. Bu malzeme? Grafen, elbette.

Henüz henüz Vibranium benzeri amaçlar için büyük miktarda grafen yapmıyor olsak da, belki de gerçek Vibranium'a en yakın şey budur.

Kakalios, “Tüm bağlar grafen düzleminde çok güçlü… bu yüzden onları kırmak çok zor” diyor Kakalios.

Diğer göze çarpan eleman? Grafen içindeki sesin hızı diğer malzemelere kıyasla süper hızlıdır.

Kakalios, “Bu, bazı etkileyici mermilerden bir miktar kinetik enerjiyle geldiğinizde,” diyor Kakalios, “bu enerji karbon atomlarını titreştiriyor, ancak sesin hızı çok hızlı olduğu için, titreşim enerjisi çok hızlı yayılıyor. Grafen düzlemi ve enerji düzlemi seyreltilir ve böylece hareketsiz oturma ve karbon atomlarını bir arada tutan kimyasal bağları koparma şansı olmaz ve eğer bağları kıramazsa, mermi geçemez. malzeme."

Bu bizim IRL Kaptan Amerika Kalkanı için ne anlama geliyor? Söylemesi zor, ancak grafen bazı ilginç olasılıklar sunuyor. Makine parçalarının ve matkap uçlarının elmas kaplı olduğu gibi, Kakalios da grafen bir kaplamanın potansiyel olarak önemli bir kırışıklığı kanıtlayabileceğinden yararlanır.

Kakalios, “Yapmanız gereken tek şeyin, grafen ile çelik bir kalkan kaplamanız ve Cap’in kalkanına sahip olmanız olduğunu tahmin etmek istemem” diyor Kakalios, “ama peşinden gitmeye değer bir yol olurdu”

Yine de orada durmayalım - grafen, şu an için gerçek dünya eşdeğeri Vibranium eşdeğeri için elimizdeki en iyi malzemedir. Ancak, nanokompozit yapılar üzerinde çalışan insanlar var ve bowling topunun camdan fırlatılan örneğindeki kum gibi hareket eden nanoparçacıkları kullanan malzemeler geliştiriyorlar.

Kakalios, “İnsanların yaptığı, içinde diğer küçük nanoparçacıklara sahip yapılar oluşturmak ve enerji bir tür patlama veya bir çarpışmadan geldiğinde, enerji nanopartiküller üzerine yayılıyor” diyor. “Enerjiyi birçok atomun üzerine yayabilirler, böylece hiç kimse bu yükün tamamını taşımaz ve böylece kimyasal bağları kırmaz ya da herhangi bir çatlak yaratmazsınız.”

Bu gibi malzemelerin olası uygulamaları? Örneğin daha iyi zırh. Çizgi romanlardan çıkmış gibi görünüyor, değil mi?

“Topun enerjisini emer ve hızla yayar. Enerjiyi ışığın fotonlarına dönüştürmez, ancak hiç kimsenin feci bir mola vermemesi için onu aşırı serbestlik derecelerine yayar. ”

Henüz SSR sorunu aşamasında değilken, Vibranium ekranları henüz tam anlamıyla olmasa da, nanokompozit teknolojisini geliştirmek, kevlar ve grafen gibi malzemeler bize dünya dışı meteoritlerin yardımı olmadan Vibranium'da gördüğümüz özelliklerin bir kısmını veriyor. Elbette, Vibranium’un kurgusal, ancak özelliklerinden bazıları kutu Gerçek dünyada bulunacak ve bu inanılmaz.

Bu makale ilk olarak 20 Mayıs 2016'da yayınlandı ve yeni bilgilerle güncellendi.