Štít kapitána Ameriky vysvetlil veda

Captain America’s štít je známy tým, že absorbuje obrovské množstvo kinetickej energie, od delostreleckého granátu po úder od Hulka - vďaka čomu je Cap nielen v bezpečí, ale aj na svojich nohách. Čo sa tu deje?

Je ťažké vysvetliť, ako štít funguje, čiastočne preto, že sa správa za rôznych okolností odlišne. Niekedy je štít odhodený a zabudovaný do steny; ale niekedy sa odráža od stien a divoko sa odráža. Niekedy sa zdá, že štít ľahko absorbuje obrovskú silu; ale niekedy je poškodený útokmi najmocnejších nepriateľov Capa.

Z vedeckého hľadiska je však dôležité mať na pamäti, že hovoríme o prvom zákone termodynamiky, hovorí Suveen Mathaudhu , programový manažér divízie materiálových vied Amerického armádneho výskumného úradu, pomocný profesor materiálovej vedy na NC State University a fanúšik komiksov. Energia sa šetrí. Nezmizne, iba zmení formu.

Obrázkový kredit: Marvel.comKeď je obrovská energia, napríklad úder z Thorovo kladivo , udrie Capov štít, že energia musí niekam ísť.

Za normálnych okolností by sa táto energia musela buď akumulovať, alebo premeniť na teplo alebo zvuk. Čitatelia komiksov a diváci filmov však vedia, že Capov štít zvyčajne nevydáva vlny horúčavy ani burácajúce výkriky (rázová vlna Thorovho kladiva v r. Pomstitelia napriek filmu).

Táto absencia tepla a zvuku znamená, že energia sa musí nejako absorbovať; atómové väzby v štíte - z ktorého je vyrobený vibránium - musí byť schopný uchovávať túto energiu v nejakej forme, hovorí Mathaudhu.

Napríklad v komikse nie menšia autorita ako Molecule Man naznačuje, že niečo na molekulárnej štruktúre štítu je zo všetkých najpodivnejšie. Na základe svojich pozorovaní Mathaudhu poznamenáva, že štít v podstate funguje ako batéria. (Ostatne, elementárny zdroj energie Tony Stark objavuje dovnútra Iron Man 2 je tiež vibránium .)

Ale štít tiež vyzerá schopný fungovať ako a kondenzátor , schopný veľmi rýchlo zvládnuť veľké množstvo energie. (Zjednodušené vysvetlenie: kondenzátory - napríklad blesk na vašom smartfóne - rýchlo absorbujú a uvoľňujú energiu; batérie - ako napríklad batérie - absorbujú a uvoľňujú energiu riadenou rýchlosťou.)

To znamená, že štít Cap je superkondenzátor (možno atómy vibránium sa skladajú podobne ako grafén?), schopné fungovať ako hybrid batérie a kondenzátora.

Ako však štít uvoľní všetku tú akumulovanú energiu, ktorú nasporil?

Ak sa energia ukladá vo väzbách medzi atómami štítu, mohlo by to vysvetliť variabilitu fyzikálnych charakteristík štítu, hovorí Mathaudhu.

stratená sezóna 6 epizóda 3

Napríklad možno jeho superkondenzátorská povaha vysvetľuje, kde štít získava energiu, ktorú potrebuje na odrazenie sa z viacerých povrchov pred návratom do Capovej ruky (ako to v komiksoch býva často) - alebo ako je štít schopný uvoľniť dostatočnú silu jedným úderom prerezať super silné bionické rameno Zimného vojaka (ako je vidieť v najnovšom filme Captain American).

Súčasťou je samozrejme Capova sila, ale zdá sa, že svoju úlohu hrá samotný štít.

Mohli by malé atómy skutočne obsahovať tento druh energie? Je dôležité pamätať na to, ako na to veľa energia je obsiahnutá v atómových väzbách: atómová bomba aj konvenčné zariadenia na jadrovú energiu sú napájané štiepením atómov. [ Poznámka: Komentátor St. Chris tu chytil chybu - spojil som atómové väzby s jadrovými. Veľmi odlišné. Jeho komentár Je tu .]

A všetci dobre poznáme príklady skutočných technológií, ktoré premieňajú kinetickú energiu na energiu uloženú, ako napríklad zotrvačník a generátor, ktoré využívajú na nabíjanie batérií vozidla trenie pri šliapnutí na brzdy Priusu.

Ako to v komiksoch často býva, je tu jadro vedeckej pravdy - Capov štít to posúva o krok ďalej.

Tento článok sa pôvodne objavil na NC State University’s Abstrakt pod menom Prečo je štít Captain America v zásade superkondenzátor označený hviezdami a je preposlaný so súhlasom .

Aj na The Abstract

Sledujete The Mary Sue ďalej Twitter , Facebook , Tumblr , Pinterest , & Google + ?