读者 200 期文章库

有记忆力的神奇合金

1982 年第 7 期 · 知识窗 · 凯文·桑德斯
« 上一篇 下一篇 »
  在美国加里福尼亚州的道格拉斯宇航用品公司里,有一台发动机正在运转。它不烧油,不烧天然气也不用电,而是单靠温水就能工作。   这台发动机的动力部件,是一组用叫做“镍钛诺”的镍和钛的合金制成的环状物。这种合金有可能深刻改变我们这个急于寻求新能源的世界的命运。研制这台发动机的科学家估计,镍钛诺发电,在成本上与用石油、天然气和核燃料发电相比,具有压倒优势。   近20年来,全世界有几十个实验室,默默地,有时甚至是秘密地,对镍钛诺的性能进行研究。大家公认它是最引人注意的一种金属材料。越来越多的科学家对镍钛诺既感兴趣,又迷惑不解。   在室温下,一根镍钛诺丝像钢一样坚硬;但一浸入冷水,它就突然变得柔软,一扭就弯。折弯后,可以保持弯度。再浸人热水中时,它会突然像苏醒过来的样子,狠狠地弹回到原来的形状。简而言之,它有一种形状记忆的反应能力,是一种固态能源转换系统,只要由冷变热,每平方英寸就能产生55吨的力量。   镍钛诺的奇特性质是美国海军军械实验室于1958年发现的。这项发现很偶然。当第一批镍钛诺锭从炉中冶炼出来时,美国海军冶炼合金钢的冶金专家威廉·巴克勒照常拿起两根手指粗细的金属锭互相敲了敲,它们发出单调、 哑的声音,毫无值得惊异的地方。但是,几分钟以后,巴克勒发现,另外两根同一批出炉的镍钛诺锭相敲时,却发出银铃般的声响。唯一的区别在于温度:第二对镍钛诺锭刚从炉中取出,温度较高。   不久以后,在一次美国海军科学家的会议上,巴克勒展示了镍钛诺的另一种特性:无论你把它弯曲多少次,它一点也不表现出通常金属要呈现的“疲劳”现象。同其他合金一样,镍钛诺被弯曲时,弯曲地方的温度升高,恢复原状时,弯曲的地方的温度也随即降低。   一位与会的科学家在点燃烟斗以后,用打火机把一根弯成蛇腹形的镍钛诺丝烘烤了一下,它立即弹开变直。“这就是事情的转折点,”巴克勒说。   虽然它具有这些无敌的特性,但一直到1973年,才由加州伯克利的劳伦斯实验室的发明家里奇韦·班克斯利用它获得了一个重要但未引人注意的突破:他制造出一台镍钛诺热能发动机的样机。   班克斯的新发明是一个平放在中心轴上的轮盘,轮盘的每根辐条上都悬挂着一根U形的镍钛诺丝,其末端都连接着一个能沿辐条滑动的套筒。当U形丝浸入轮下水槽的热水中时,它就弹开,产生的能量推动轮子旋转。   围观的科学工作者敏锐地预感到这项发明的划时代的意义。当时,劳伦斯实验室主任、诺贝尔奖金获得者埃德温·麦克米伦顺手拿了一只装擦手纸的盒子,挥笔快速计算了一下:这台小机器产生的功率约为半瓦。今天,这个盒子已经成为这台镍钛诺热能机的非正式档案的一部分。   班克斯使机器连续运转,想对环状镍钛诺丝的疲劳迹象进行观察。奇怪的是,在旋转了几十万圈之后,机器竟然越转越快。原因是镍钛诺将“记忆力”发展成为双程的,它“学会”了在冷水中恢复它原来的U形的形状。这样一来,在水槽的热水一侧镍钛诺弹开时产生的能量,就可以少消耗一些用于压弯水槽冷水一侧的镍钛诺丝,因而净得的能量就增多了。   美国能源局和世界银行对镍钛资源在全球的分布进行了初步研究,认为这两种元素储量丰富,价格也不贵(每磅10美元左右),同时分布均匀。因此有人认为,到本世纪末,将会出现一个镍钛诺工艺学和镍钛工业;也许在世界上一些地方还会有镍钛诺经济学问世。石油、煤等化学燃料时代的爆裂轰鸣声,将被数以百万计的镍钛诺热能机上的无数镍钛丝、杠杆、圆圈、滑轮、弹簧、叶片、鳍片、皮带轮等连续地在热水和冷水中循环的轻柔的溅水声所代替,通过这种金属晶体的晶格振动产生的某种神秘的力量,使这些金属记忆、忘却,再记忆、再忘却,再记忆……从而取得无限的安全而清洁的再生能源。
标题年份期号栏目作者
少年克林顿 1998 10 人物 江峡
拳王阿里的“牛皮诗” 1998 10 人物 周国忠
四种人 1998 10 杂谈随感 杨东平
我们的想像力哪去了 1998 10 杂谈随感 王瑞刚
民族漫画 1998 10 杂谈随感 张远山
寻找玫瑰 1998 10 人世间
斯帕那的日子 1998 10 人世间 王晓洁
难忘亨利先生 1998 10 人世间 王亿
泰坦尼克的意识形态 1998 10 人世间 舒建华
爱的学校 1998 10 青年一代 卢佩蕊
天才的思维方式 1998 10 青年一代
你是成功者还是失败者 1998 10 人生之旅
可儿的艺术生涯 1998 10 两代之间 嘉嘉
儿子的作业 1998 10 两代之间 程宝林
面对洪水,七十个城市不设防 1998 10 社会之窗 阿计
路遥身后被遗忘的母亲 1998 10 社会之窗 白描
网络毒瘾清单 1998 10 社会之窗 吴庆康
分形漫话 1998 10 知识窗 吴振奎
美国人的“性”说法 1998 10 在国外 王艾
一份好莱坞婚前协议 1998 10 在国外
平民化的西方 1998 10 在国外 车耳
我在英国教汉语 1998 10 社会之窗 郭莹
轻敌的教训 1998 10 经营之道 荣军 肖霄
令人胆寒 1998 10 漫画与幽默
配合默契 1998 10 漫画与幽默
结婚纪念日 1998 10 漫画与幽默
谁是上帝 1998 10 漫画与幽默
理解 1998 10 漫画与幽默
演讲 1998 10 漫画与幽默
旧情人们 1998 10 漫画与幽默
« 上一页 第 349 / 383 页 下一页 »