子弹都射不穿的玻璃(子弹都打不碎的玻璃但我却可以轻易的捏碎它)
17世纪的时候,莱茵河的鲁伯特亲王从欧洲带了5颗蝌蚪状的玻璃送给了英格兰的国王查理二世,当查理二世知道这些蝌蚪状玻璃的特性后便被其深深吸引,并将它送往皇家学会进行研究。这些蝌蚪状的玻璃泪滴也获得了如诗般的名字:鲁伯特之泪(Prince Rupert’s drop)
其实这个有着诗一般美丽名字的玻璃并不难制作,只需将熔化的玻璃在重力作用下自然滴入冰水中,就可以形成状似蝌蚪的鲁伯特之泪。
那么鲁伯特之泪到底有什么特殊的性质可以让查理二世深深被其吸引呢?
简单的来说就是一句话——头铁。国外曾经有人做过一个实验,实验的内容就是用步枪射击鲁伯特之泪的头部,结果子弹比玻璃先碎,如果不是破碎的子弹碎片撞击到鲁伯特之泪的尾部,这颗“鲁伯特之泪”可能还会安然无恙。
当然,单单是“头铁”还不能证明其与众不同的特色,因为现在有好多的钢化玻璃和防弹玻璃,他们的硬度比鲁伯特之泪还要高。之所以鲁伯特之泪如此出名,是因为它除了“头铁”之外还有另一个原因就是他易碎,虽然子弹都不一定弄击碎它,但是像你我这样的普通人却可以轻而易举的捏碎这所谓的鲁伯特之泪。这并不是说我们比子弹还要强,而是因为它有一个像赛亚人一样的弱点——它的尾巴。只要我们用力捏一下它的尾巴,整颗玻璃就会像高空中绚丽的烟花一样绽放开来。
鲁伯特之泪为什么会有这种美貌与丑陋并存的奇怪特征呢?要想揭开这个谜底我们就得从它形成的过程中分析。
前面我们已经提到鲁伯特之泪是将熔化的玻璃在重力作用下自然滴入冰水中而形成的。当熔化的玻璃滴入冰水中时,最先接触冰水的玻璃表面会迅速冷却形成外壳,但是此时外壳内的玻璃却仍然是处于温度较高的液态。等到核部的玻璃也冷却凝结体积变小时,液态的玻璃自然而然地拉着已经是固态的外壳收缩,导致靠近表面的玻璃受到很大的压应力,同时核心位置也被拉扯向四周,受到拉应力。
当外部遭到破坏时,这些残余应力迅速释放出来,使得裂纹瞬间传遍全体、支离破碎,据高速摄影技术观测,其裂纹的传递速度可达秒速1450米-1900米,大概是音速的5倍。
交叉偏振光镜下的压力分布
撒贝宁曾经主持过一期科学节目,里面就是介绍鲁伯特之泪的。节目中用液压机对这颗玻璃施加了8吨重的压力下依然没有碎裂。据我所查到的信息,鲁伯特最高承受了20吨的压力,感兴趣的同学可以查一下这期视频看一下。
如果有男生想送女朋友礼物的可以自己试着送这颗名字充满诗意的鲁伯特,不仅寓意深刻,关健是价格也不贵。
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