水滴力量有多大?《自然》子刊:如微型炸弹 扩散速度超音速
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水滴力量有多大?《自然》子刊:如微型炸弹 扩散速度超音速
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“水滴石穿”的典故我們并不陌生,我們似乎從聽到這個故事起就認為這個現象理所當然,但是這個現象卻是物理學長期以來的難題,水究竟是如何將堅硬的石頭滴穿的。
近日,一項發表于《自然·通訊》的研究揭示了水滴的神秘力量。研究團隊表示,這項發現有助于設計更加耐磨損的材料。
在研究中,科學家團隊開發了一種新技術,被稱為高速應力顯微技術,它可以通過直接測量液滴撞擊表面時下方的力、應力和壓強,更加直觀的展示這一過程。
研究人員發現,液滴施加的力實際會隨著撞擊的液滴擴散,而不是集中在液滴的中心,而且液滴擴散的速度在一段很短的時間里可以超過音速,在受沖擊的物體上形成沖擊波。
簡單來說,每一個液滴的行為就像一顆微型炸彈,爆炸性地釋放出它的沖擊能量,從而侵蝕表面。
為了防水,人們通常會在建筑物上涂一層保護漆,或者給一些暴露在戶外的儀器表面增加涂層,來保護其表面,但隨著時間的推移,雨滴仍然會帶來不可避免的損害。
有了這個研究發現,科學家們已經開始研究不同質地和材料來改變液滴沖擊所產生的力。研究人員相信新的研究成果可以幫助設計出更好的抗侵蝕表面,比如采用某種方法降低水滴的沖擊力。
總結
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