论文部分内容阅读
20多年前,一位业余发明家发明了一种足可抵挡75倍广岛原子弹辐射的新材料,但出于怪癖,其配方也许已被他带进了坟墓。
1990年3月,一位穿着西装,领上打着蝴蝶结,头半秃的老人走进了英国电视节目《明日世界》的演播室。他是被请来表演一个节目的。
表演倒没什么惊心动魄的地方——至少比起许多魔术来,要差远了。只见老人从口袋里掏出一枚鸡蛋,用夹子夹着放在一盏酒精喷灯上烘烤。5分钟过去了,鸡蛋依然完好无损——?照理,只要在烈焰下炙烤数秒,蛋壳就该碎裂。随后,节目主持人将蛋拿起托在掌上,对观众说,鸡蛋一点都不烫,只是稍微有点热而已。接着他敲开蛋壳,液态的蛋黄淌了下来。
那枚鸡蛋本身并没有什么特别,它之所以能抵挡喷灯的灼烧,全靠涂抹在其表面的一层薄薄的白色物质。这种材料是这位老人发明的。不过,倘若单凭上述表演,恐怕也难以吊起观众的胃口。是底下的一番介绍,激起观众强烈的好奇:这种材料是迄今国防、航空、航天工业都梦寐以求的耐火隔热材料,一旦付诸应用,将极大地造福人类。
在厨房里鼓捣出来的奇迹
这位老人叫莫瑞斯·伍德。说起来真有点让人难以置信,伍德对科学完全是个外行,他最早是个理发匠。上世纪80年代,70多岁高龄的他才改行加工塑料。
1985年8月22日,英国一家航空公司的飞机在曼彻斯特机场起飞前着火,共有55人遇难。其中很多人不是直接被烧死的,而是被浓烟和有毒气体熏死的。伍德听了报道,心想,如果发明一种不那么容易着火的材料,或许此类悲剧就不会发生。这位怪人想到就干,在自家厨房里鼓捣起来。他取来一些库存的塑料,研碎了,添加进另外一些东西,充分搅拌之后,在塑料挤压机上压成薄片,然后在酒精喷灯上烧烤,测试其耐火性能,再根据测试结果,不断改进配方。这个老头运气真不错,最后居然真的合成了一种耐火能力极强的材料——他称其为“蓝锆石”。
伍德把自己的发明交给一家正规实验室测试。测试表明,“蓝锆石”轻而易举就耐住了2500℃高温的火焰灼烧,而且烧后立即触摸,你都感觉不到烫。
伍德满以为这下大型公司要踏破他家门槛,高价买下他的发明了。但他想错了。尽管有几家公司也曾找过他洽谈,但因为他要价太高,结果不欢而散。此外,人们似乎从心底里信不过他:一个业余发明家在自家厨房鼓捣出来的东西,居然声称能改变世界?哼!
不可思议的耐火耐辐射能力
在电视上亮相之后,“蓝锆石”引起英国国防部的兴趣。他们委托一位叫刘易斯的资深科学家进行调查。尽管伍德防人之心很重,但几经劝说终于答应,在不许分析其成分的前提下,让刘易斯对“蓝锆石”做一系列测试。在测试中,科研人员向它发射了几束极强的激光。尽管每束激光都能把砖头打穿,但“蓝锆石”却毫发无损。
奇迹还在后头。1991年,伍德和他的蛋被请进了英国国防部下属的一家原子武器研究基地。研究人员把一束模拟原子弹爆炸时发出的强烈辐射,照在这枚蛋上,当时的温度高达10000℃。大多数材料一旦超过2000℃就蒸发了,自然界熔点最高的金刚石,到了3500℃以上也开始熔化,而伍德那枚壳上涂着“蓝锆石”的蛋,却巍然不动。
同年6月,在新墨西哥州的白沙原子武器试验基地,美国正好要进行一次模拟核爆炸试验。征得伍德的同意,英国国防部送了一份“蓝锆石”的样品去测试。测试表明,“蓝锆石”竟然能够抵御75倍广岛原子弹爆炸时产生的辐射。这正是半个世纪以来科学家梦寐以求的抗辐射材料!
如此看来,伍德,一个未经任何训练的业余发明家,以一人之力,竟然创造了一项人间奇迹。他所发明的“蓝锆石”,不仅是迄今世界上最好的耐火隔热材料,未来可用于制造防火服、防火门,以及航天飞机的隔热层,而且在军事上也大有用场,可抵御激光武器和核弹辐射。
一种智能的隔热材料?
此后有段时间,大公司几乎是踏平了他家的门槛。找他合作的有美国宇航局、航空巨头波音公司、英国帝国化学工业集团……但伍德是个精明的生意人,为自己的发明开出的价码很高,动辄是上千万美元。
但要让人投大钱,“蓝锆石”必须接受独立的科学分析。然而,伍德始终对样品看管很严,对配方更是捂得死死的。他害怕自己的发明被人复制。有一次,当问及其配方时,他的回答甚至有点恶作剧——“哦,也就是一点点面粉加发酵粉而已。”这样,直到2011年5月去世,他都没有找到一位合作者。
我们现在仅知道,“蓝锆石”是一种高分子聚合材料,是有机物和无机物的混合,包含塑料、硼酸盐和陶瓷。据伍德自己说,配方里含有21种成分。
通过那几次激光实验,刘易斯知道“蓝锆石”可以极有效地将热和光从自身表面散射出去。但这些还不足以解释“蓝锆石”的奇效。在征求伍德的同意之后,他曾把“蓝锆石”带到了英国剑桥的卡文迪许实验室,测量其导热性能。
在短暂加热之后,最初的结果显示,这种材料并没有特殊之处,它的整体传热性和天然橡胶大致相当。但“魔鬼往往就在细节中”,当刘易斯用扫描电子显微镜检查时,他注意到“蓝锆石”的表面在热作用下发生了轻微变形,出现了一些网状分布的小孔,直径介于2~5微米之间。
刘易斯意识到,也许正是这些小孔转变了蓝锆石的性质。它们就像泡沫中的空气,起到了隔热作用,将“蓝锆石”的导热性下降了至少一个数量级。此外,它们又足够小,不至于破坏材料原有的反射热量的能力。
配方还在人间吗?
刘易斯猜测,“蓝锆石”很可能是一种拥有智能防护机制的合成材料,它能像压电材料和记忆合金一样,在加热、加压或者通电之后,相应地改变自身的性质。与伍德的发明最接近的,或许要数建筑物中保护钢梁、钢柱的“泡沸”油漆。发生火灾时,这些油漆会受热膨胀。膨胀之后,里面的气体自动起到隔热的作用。
业内人士说,其实随便哪种材料,只要具备陶瓷那样的防火耐热性能,并且在常温下可以涂抹在物体表面,那就是一个了不起的发现。而“蓝锆石”奇就奇在,你可以把它涂在任何物体上面。相比之下,陶瓷就无法覆盖在木头、塑料这样的脆弱材料上又不破坏它们。
我们现在最关心的当然是其配方的下落。伍德至死都没有申请专利,也没有公布细节。但去世前几年,在接受一家电台采访时,当主持人问他:“你如果发生了不测怎么办?如果去世了呢?”他曾经回答说,“我家人知道怎么配。”
在伍德去世后,有人曾联系他的遗孀。她却说,她和家人不想向外界透露任何有关“蓝锆石”的消息。是她在故弄玄虚吗?还是手里确实握有秘密?我们只能耐心等待了。
1990年3月,一位穿着西装,领上打着蝴蝶结,头半秃的老人走进了英国电视节目《明日世界》的演播室。他是被请来表演一个节目的。
表演倒没什么惊心动魄的地方——至少比起许多魔术来,要差远了。只见老人从口袋里掏出一枚鸡蛋,用夹子夹着放在一盏酒精喷灯上烘烤。5分钟过去了,鸡蛋依然完好无损——?照理,只要在烈焰下炙烤数秒,蛋壳就该碎裂。随后,节目主持人将蛋拿起托在掌上,对观众说,鸡蛋一点都不烫,只是稍微有点热而已。接着他敲开蛋壳,液态的蛋黄淌了下来。
那枚鸡蛋本身并没有什么特别,它之所以能抵挡喷灯的灼烧,全靠涂抹在其表面的一层薄薄的白色物质。这种材料是这位老人发明的。不过,倘若单凭上述表演,恐怕也难以吊起观众的胃口。是底下的一番介绍,激起观众强烈的好奇:这种材料是迄今国防、航空、航天工业都梦寐以求的耐火隔热材料,一旦付诸应用,将极大地造福人类。
在厨房里鼓捣出来的奇迹
这位老人叫莫瑞斯·伍德。说起来真有点让人难以置信,伍德对科学完全是个外行,他最早是个理发匠。上世纪80年代,70多岁高龄的他才改行加工塑料。
1985年8月22日,英国一家航空公司的飞机在曼彻斯特机场起飞前着火,共有55人遇难。其中很多人不是直接被烧死的,而是被浓烟和有毒气体熏死的。伍德听了报道,心想,如果发明一种不那么容易着火的材料,或许此类悲剧就不会发生。这位怪人想到就干,在自家厨房里鼓捣起来。他取来一些库存的塑料,研碎了,添加进另外一些东西,充分搅拌之后,在塑料挤压机上压成薄片,然后在酒精喷灯上烧烤,测试其耐火性能,再根据测试结果,不断改进配方。这个老头运气真不错,最后居然真的合成了一种耐火能力极强的材料——他称其为“蓝锆石”。
伍德把自己的发明交给一家正规实验室测试。测试表明,“蓝锆石”轻而易举就耐住了2500℃高温的火焰灼烧,而且烧后立即触摸,你都感觉不到烫。
伍德满以为这下大型公司要踏破他家门槛,高价买下他的发明了。但他想错了。尽管有几家公司也曾找过他洽谈,但因为他要价太高,结果不欢而散。此外,人们似乎从心底里信不过他:一个业余发明家在自家厨房鼓捣出来的东西,居然声称能改变世界?哼!
不可思议的耐火耐辐射能力
在电视上亮相之后,“蓝锆石”引起英国国防部的兴趣。他们委托一位叫刘易斯的资深科学家进行调查。尽管伍德防人之心很重,但几经劝说终于答应,在不许分析其成分的前提下,让刘易斯对“蓝锆石”做一系列测试。在测试中,科研人员向它发射了几束极强的激光。尽管每束激光都能把砖头打穿,但“蓝锆石”却毫发无损。
奇迹还在后头。1991年,伍德和他的蛋被请进了英国国防部下属的一家原子武器研究基地。研究人员把一束模拟原子弹爆炸时发出的强烈辐射,照在这枚蛋上,当时的温度高达10000℃。大多数材料一旦超过2000℃就蒸发了,自然界熔点最高的金刚石,到了3500℃以上也开始熔化,而伍德那枚壳上涂着“蓝锆石”的蛋,却巍然不动。
同年6月,在新墨西哥州的白沙原子武器试验基地,美国正好要进行一次模拟核爆炸试验。征得伍德的同意,英国国防部送了一份“蓝锆石”的样品去测试。测试表明,“蓝锆石”竟然能够抵御75倍广岛原子弹爆炸时产生的辐射。这正是半个世纪以来科学家梦寐以求的抗辐射材料!
如此看来,伍德,一个未经任何训练的业余发明家,以一人之力,竟然创造了一项人间奇迹。他所发明的“蓝锆石”,不仅是迄今世界上最好的耐火隔热材料,未来可用于制造防火服、防火门,以及航天飞机的隔热层,而且在军事上也大有用场,可抵御激光武器和核弹辐射。
一种智能的隔热材料?
此后有段时间,大公司几乎是踏平了他家的门槛。找他合作的有美国宇航局、航空巨头波音公司、英国帝国化学工业集团……但伍德是个精明的生意人,为自己的发明开出的价码很高,动辄是上千万美元。
但要让人投大钱,“蓝锆石”必须接受独立的科学分析。然而,伍德始终对样品看管很严,对配方更是捂得死死的。他害怕自己的发明被人复制。有一次,当问及其配方时,他的回答甚至有点恶作剧——“哦,也就是一点点面粉加发酵粉而已。”这样,直到2011年5月去世,他都没有找到一位合作者。
我们现在仅知道,“蓝锆石”是一种高分子聚合材料,是有机物和无机物的混合,包含塑料、硼酸盐和陶瓷。据伍德自己说,配方里含有21种成分。
通过那几次激光实验,刘易斯知道“蓝锆石”可以极有效地将热和光从自身表面散射出去。但这些还不足以解释“蓝锆石”的奇效。在征求伍德的同意之后,他曾把“蓝锆石”带到了英国剑桥的卡文迪许实验室,测量其导热性能。
在短暂加热之后,最初的结果显示,这种材料并没有特殊之处,它的整体传热性和天然橡胶大致相当。但“魔鬼往往就在细节中”,当刘易斯用扫描电子显微镜检查时,他注意到“蓝锆石”的表面在热作用下发生了轻微变形,出现了一些网状分布的小孔,直径介于2~5微米之间。
刘易斯意识到,也许正是这些小孔转变了蓝锆石的性质。它们就像泡沫中的空气,起到了隔热作用,将“蓝锆石”的导热性下降了至少一个数量级。此外,它们又足够小,不至于破坏材料原有的反射热量的能力。
配方还在人间吗?
刘易斯猜测,“蓝锆石”很可能是一种拥有智能防护机制的合成材料,它能像压电材料和记忆合金一样,在加热、加压或者通电之后,相应地改变自身的性质。与伍德的发明最接近的,或许要数建筑物中保护钢梁、钢柱的“泡沸”油漆。发生火灾时,这些油漆会受热膨胀。膨胀之后,里面的气体自动起到隔热的作用。
业内人士说,其实随便哪种材料,只要具备陶瓷那样的防火耐热性能,并且在常温下可以涂抹在物体表面,那就是一个了不起的发现。而“蓝锆石”奇就奇在,你可以把它涂在任何物体上面。相比之下,陶瓷就无法覆盖在木头、塑料这样的脆弱材料上又不破坏它们。
我们现在最关心的当然是其配方的下落。伍德至死都没有申请专利,也没有公布细节。但去世前几年,在接受一家电台采访时,当主持人问他:“你如果发生了不测怎么办?如果去世了呢?”他曾经回答说,“我家人知道怎么配。”
在伍德去世后,有人曾联系他的遗孀。她却说,她和家人不想向外界透露任何有关“蓝锆石”的消息。是她在故弄玄虚吗?还是手里确实握有秘密?我们只能耐心等待了。